Quelltext der Seite Benutzer:Nick B./Hilfe zum Schreiben von Formeln und Reaktionsgleichungen mit "chem"

{{Baustelle}}
Um einfache chemische Formeln und Reaktionsgleichungen zu schreiben, kann das <nowiki><chem></nowiki>-[[Tag (Informatik)|Tag]] verwendet werden. Dazu wird die Formel oder die Reaktionsgleichung zwischen <code><nowiki><chem></nowiki></code> und <code><nowiki></chem></nowiki></code> eingeschlossen.

Beispiele:

{| class="wikitable"
|+
!Quelltext mit chem
!Ergebnis
|-
|<code><nowiki><chem>H2O</chem></nowiki></code>
|<chem>H2O</chem>
|-
|<code><nowiki><chem>NH3</chem></nowiki></code>
|<chem>NH3</chem>
|-
|<code><nowiki><chem>2 H2 + O2 -> 2 H2O</chem></nowiki></code>
|<chem>2 H2 + O2 -> 2 H2O</chem>
|-
|<code><nowiki><chem>H2 + I2 <=> 2 HI</chem></nowiki></code>
|<chem>H2 + I2 <=> 2 HI</chem>
|-
|<code><nowiki><chem>Ag+ + Cl- -> AgCl v</chem></nowiki></code>
|<chem>Ag+ + Cl- -> AgCl v</chem>
|}

<nowiki><chem></nowiki> ist in vielen Fällen vorteilhaft im Vergleich zur Darstellung mit [[Hilfe:TeX|TeX]]: Zahlen, die lückenlos einem Text hintangefügt sind, werden automatisch tiefer gestellt angezeigt, so dass die in Formeln gewünschte Tiefstellung nicht explizit angegeben werden muss.

== Vergleich von < chem > und < math > bei Formeln und Reaktionsgleichungen ==
=== Beispiele ===

{| class="wikitable"
|+
!Quelltext mit chem
!Ergebnis mit chem
!Ergebnis mit math
!Quelltext mit math
|-
|<code><nowiki><chem>H2O</chem></nowiki></code>
|<chem>H2O</chem>
|<math>\mathrm{H_2O}</math>
|<code><nowiki><math>\mathrm{H_2O}</math></nowiki></code>
|-
| <code><nowiki><chem>NH3</chem></nowiki></code>
| <chem>NH3</chem>
| <math>\mathrm{NH_3}</math>
| <code><nowiki><math>\mathrm{NH_3}</math></nowiki></code>
|-
|<code><nowiki><chem>NH4+</chem></nowiki></code>
|<chem>NH4+</chem>
|<math>\mathrm{NH_4^+}</math>
|<code><nowiki><math>\mathrm{NH_4^+}</math></nowiki></code>
|-
| <code><nowiki><chem>2 H2 + O2 -> 2 H2O</chem></nowiki></code>
| <chem>2 H2 + O2 -> 2 H2O</chem>
| <math>\mathrm{2 \ H_2 + O_2 \longrightarrow 2 \ H_2O}</math>
| <code><nowiki><math>\mathrm{2 \ H_2 + O_2 \longrightarrow 2 \ H_2O}</math></nowiki></code>
|-
|<code><nowiki><chem>H2 + I2 <=> 2 HI</chem></nowiki></code>
|<chem>H2 + I2 <=> 2 HI</chem>
|<math>\mathrm{H_2 + I_2 \rightleftharpoons 2 \ HI}</math>
|<code><nowiki><math>\mathrm{H_2 + I_2 \rightleftharpoons 2 \ HI}</math></nowiki></code>
|-
|<code><nowiki><chem>Ag+ + Cl- -> AgCl v</chem></nowiki></code>
|<chem>Ag+ + Cl- -> AgCl v</chem>
|<math>\mathrm{Ag^+ + Cl^- \longrightarrow AgCl\!\downarrow}</math>
|<code><nowiki><math>\mathrm{Ag^+ + Cl^- \longrightarrow AgCl\!\downarrow}</math></nowiki></code>
|-
|<code><nowiki><chem>SO_3 \begin{math}\mathrm{\xrightarrow{+H_2O}}\end{math} H2SO4</chem></nowiki></code>
|<chem>SO_3 \begin{math}\mathrm{\xrightarrow{+H_2O}}\end{math} H2SO4</chem>
|<math>\mathrm{SO_3 \xrightarrow{+ H_2O} H_2SO_4}</math>
|<code><nowiki><math>\mathrm{SO_3 \xrightarrow{+ H_2O} H_2SO_4}</math></nowiki></code>
|}
Soll verhindert werden, dass ein aufrecht beschrifteter Reaktionspfeil nach <nowiki><chem></nowiki> die Seite in die Wartungskategorie [[:Kategorie:Wikipedia:Seiten, die ein veraltetes Format des chem-Tags verwenden|Seiten, die ein veraltetes Format des chem-Tags verwenden]] führt, muss mit Stand Juni 2020 der Reaktionspfeil mit <code><nowiki><chem> … \begin{math}\mathrm{\xrightarrow{…}}\end{math} …</chem></nowiki></code> umschlossen werden. Die <code><nowiki><chem> … \begin{math} … \end{math} … </chem></nowiki></code>Konstruktion sollte auch verwendet werden, wenn innerhalb eines <nowiki><chem></nowiki>-Blocks<nowiki> <math></nowiki>-Sonderzeichen wie <code>\cdots</code> (<math>\cdots</math>) benötigt werden.

=== Vergleich ===
In den Beispielen der Tabelle oben ist der Quelltext mit <nowiki><chem></nowiki> meist deutlich kürzer als der mit <nowiki><math></nowiki>. Das ist bei einfachen Formeln immer der Fall, da bei <nowiki><chem></nowiki> aufrechte Schrift der Standard ist, während bei <nowiki><math></nowiki> dies explizit mit \mathrm angefordert werden muss. Außerdem entfällt in einfachen Fällen bei <nowiki><chem></nowiki> die Notwendigkeit, Tiefstellungen und die Hochstellung eines einzelnen Plus- (+) oder Minuszeichens (−) explizit anzugeben.

Das Schriftbild kann sich geringfügig unterscheiden: Verhältniszahlen in Formeln, z.&nbsp;B. die 3 in <chem>NH3</chem>, sind bei <nowiki><chem></nowiki> etwas tiefer gesetzt als bei <nowiki><math></nowiki>. In <nowiki><math></nowiki> werden die Zahlen nur so tief gesetzt, wenn in der Formel auch ein hochgestelltes Zeichen auftritt, wie z.&nbsp;B. das Pluszeichen in <chem>NH4+</chem>.

== Reaktionspfeile ==
{| class="wikitable"
|+
!Quelltext mit chem
!Ergebnis
!Kommentar
|-
|<code><nowiki><chem>H2 + O2 -> H2O</chem></nowiki></code>
|<chem>H2 + O2 -> H2O</chem>
|Reaktion nach rechts, hier: H<sub>2</sub>-Verbrennung
|-
|<code><nowiki><chem>H2 + O2 <- H2O</chem></nowiki></code>
|<chem>H2 + O2 <- H2O</chem>
|Reaktion nach links, Reaktionsumkehr, hier z.&nbsp;B. Elektrolyse
|-
|<code><nowiki><chem>H2 + 3 N2 <=> 2 NH3</chem></nowiki></code>
|<chem>H2 + 3 N2 <=> 2 NH3</chem>
|Gleichgewichtsreaktion, hier Ammoniaksynthese
|-
|<code><nowiki><chem>H2 + 3 N2 <=>> 2 NH3</chem></nowiki></code>
|<chem>H2 + 3 N2 <=>> 2 NH3</chem>
|Gleichgewicht nach rechts verschoben, hier durch Druck
|-
|<code><nowiki><chem>H2 + 3 N2 <<=> 2 NH3</chem></nowiki></code>
|<chem>H2 + 3 N2 <<=> 2 NH3</chem>
|Gleichgewicht nach links verschoben, hier durch Temperaturerniedrigung
|}

== Für das chem-Tag nicht oder wenig geeignete Fälle ==
Das Erstellen von Fomeln und Reaktionsgleichungen mit [[TeX]] wird [[Wikipedia:Richtlinien Chemie/Reaktionsgleichungen|hier]] erläutert. TeX muss immer dann verwendet werden, wenn die Darstellung mit <nowiki><chem></nowiki> zu Problemen führt.

Beim bisherigen Stand der Software sollte nicht mit Hilfe von <code><nowiki><chem></nowiki></code>, sondern mit <code><nowiki><math></nowiki></code> geschrieben werden:
* aufrecht beschriftete Reaktionspfeile, siehe nächsten Abschnitt
* ''Kursivschrift'' (abgesehen von Reaktionspfeil-Beschriftungen, die nur in Kursivschrift problemlos funktionieren)
* viele <code><nowiki><math></nowiki></code>-Zeichen
** Insbesondere sollten \longrightarrow, \xrightarrow und \xleftarrow nicht innerhalb von <code><nowiki><chem></nowiki></code> genutzt werden. stattdessen -> bzw. <- schreiben, um den Reaktionspfeil bzw. Rückreaktionspfeil zu erhalten!
** <code><nowiki><math></nowiki></code>-Sonderzeichen <math>\flat \natural \sharp \diagup \diagdown \backslash \bigstar </math> (<code><nowiki><math>\flat \natural \sharp \diagup \diagdown \backslash \bigstar </math><code><nowiki><math></nowiki></code>)
** Die Formatierungsanweisungen \quad oder \qquad für Zwischenräume und \mathit bzw. \mathsf zur Schriftartangabe führen ebenfalls zu einer Markierung als fehlerhaft. \text wird nicht ausgewertet und ist daher nicht sinnvoll. 

=== Aufrecht beschriftete Reaktionspfeile ===
Beschriftungen von Reaktionspfeilen werden innerhalb von <code><nowiki><chem>…</chem></nowiki></code> standardmäßig kursiv dargestellt. Wenn die Beschriftung von Reaktionspfeilen aufrecht (= nicht kursiv) erfolgen soll, sollte das mit <code><nowiki><math>…</math></nowiki></code> dargestellt werden. Für die Darstellung von

:<math>\mathrm{Hg^{2+} \xrightarrow{+I^-} HgI_2 \xrightarrow{+I^-} [Hg^{II}I_4]^{2-}}</math>

wird daher der Quelltext

:<code><nowiki><math>\mathrm{Hg^{2+} \xrightarrow{+I^-} HgI_2 \xrightarrow{+I^-} [Hg^{II}I_4]^{2-}}</math></nowiki></code>

empfohlen.

Es ist zwar möglich, innerhalb von chem eine nichtkursive Darstellung zu erreichen, wie dieses Beispiel zeigt:

:<code><nowiki><chem>A ->[\text{text above}][\text{text below}] B</chem></nowiki></code>

Dieser Quelltext ergibt:
:<chem>A ->[\text{text above}][\text{text below}] B</chem>

Allerdings fürht die Kombination von chem und \text in der Regel dazu, dass die Seite in die Wartungskategorie [[:Kategorie:Wikipedia:Seiten, die ein veraltetes Format des chem-Tags verwenden|Seiten, die ein veraltetes Format des chem-Tags verwenden]] aufgenommen wird. Daher muss bisher von dieser Option abgeraten werden.

=== Kursiver Text ===
Standardmäßig wird der Text innerhalb von <code><nowiki><chem>…</chem></nowiki></code> aufrecht dargestellt, was für Elementsymbole auch gewünscht ist. Benötigt man kursiven Text, so ist das nur mit Zusatzaufwand möglich. Daher wird empfohlen, solche Formeln mit dem math-Tag zu schreiben.

Innerhalb <code><nowiki><chem>…</chem></nowiki></code> ist Kursivschrift möglich, indem mit \begin{math} in den Mathematik-Modus gewechselt wird, der Kursivschrift als Standard hat:
:<code><nowiki><chem>\begin{math}tert\text{-}\end{math}Bu-OH</chem></nowiki></code>
ergibt
:<chem>\begin{math}tert\text{-}\end{math}Bu-OH</chem>,

:<code><nowiki><chem>C(CH3)+ + H2O -> \begin{math}tert\text{-}\end{math}Bu-OH + H+</chem></nowiki></code>
ergibt:
:<chem>C(CH3)+ + H2O -> \begin{math}tert\text{-}\end{math}Bu-OH + H+</chem>.

== kursiv beschriftete Reaktionspfeile ==
Reaktionspfeile können mit Hilfe eckiger Klammern mit kursivem Text beschriftet werden:

{| class="wikitable"
|+
!Quelltext mit chem
!Ergebnis
|-
|<code><nowiki><chem>2 NaHCO3 ->[T] Na2CO3 + H2O + CO2</chem></nowiki></code>
|<chem>2 NaHCO3 ->[T] Na2CO3 + H2O + CO2</chem>
|-
|<code><nowiki><chem>CaCO3 ->[T] CaO + CO2</chem></nowiki></code>
|<chem>CaCO3 ->[T] CaO + CO2</chem>
|}

== Beispiele für Reaktionsgleichungen mit chem ==

Reaktionen von Gasen, Reaktionen des Wasserstoffs:
{| class="wikitable"
|+
!Quelltext mit chem
!Ergebnis
|-
|<code><nowiki><chem>2 H2 + O2 -> 2 H2O</chem></nowiki></code>
|<chem>2 H2 + O2 -> 2 H2O</chem>
|-
|<code><nowiki><chem>H2 + Cl2 -> 2 HCl</chem></nowiki></code>
|<chem>H2 + Cl2 -> 2 HCl</chem>
|-
|<code><nowiki><chem>3 H2 + N2 -> 2 NH3</chem></nowiki></code>
|<chem>3 H2 + N2 -> 2 NH3</chem>
|-
|<code><nowiki><chem>H2 + 2 Li -> 2 LiH</chem></nowiki></code>
|<chem>H2 + 2 Li -> 2 LiH</chem>
|}

Sauerstoff-Aufnahme und -Abgabe:
:<chem>2 BaO + O2 <=> 2 BaO2</chem>

Bildung von Wasserstoff:
:<chem>2 Na + 2 H2O -> 2 Na+ (aq) + 2 OH- (aq) + H2 (aq)</chem>
:<chem>2 Na + 2 H2O -> 2 Na+ + 2 OH- + H2</chem>
:<chem>Ca + 2 H2O -> Ca2+ + 2 HO- + H2</chem>

Gewinnung von Titan im Kroll-Prozeß:
:<chem>TiCl4 + 2 Mg -> Ti + 2 MgCl2</chem>

Dissoziation von Salzen beim Auflösen in Wasser:
:<chem>NaCl -> Na+(aq) + Cl- (aq)</chem>
:<chem>NaOH -> Na+(aq) + OH- (aq)</chem>

Hydrolyse von Phosphoroxid zu Phosphorsäure:
:<chem>P4O10 + 6 H2O -> 4 H3PO4</chem>
Umsetzung von Calciumphosphat und Schwefelsäure zur Phosphorsäure:
:<chem>Ca3(PO4)2 (s) + 3 H2SO4 (l) ->  2 H3PO4 (l) + 3 CaSO4 (s)</chem>

Aluminiumnitrid reagiert mit Wasser zu Aluminiumoxid und Ammoniak:
:<chem>2 AlN + 3 H2O -> Al2O3 + 2 NH3</chem>

Hydrazin reagiert mit Chlorwasserstoff zum Hydraziniumchlorid:
:<chem>H2N-NH2 + HCl -> H2N-NH3+ Cl-</chem>

Reaktionen von Säuren:
:<chem>H2SO4 + H2O -> HSO4- + H3O+</chem>
:<chem>HCl + H2O -> Cl- + H3O+</chem>

Reaktionen von Basen:
:<chem>NH3 + H2O <=> NH4+ + OH-</chem>
:<chem>NaNH2 + H2O -> Na+ + OH- +NH3</chem>
:<chem>Na2O + H2O -> 2 NaOH</chem>
:<chem>CaO + H2O -> Ca(OH)2</chem>

Vollständige und unvollständige Verbrennung von Kohle:
:<chem>C + O2 -> CO2</chem>
:<chem>2 C + O2 -> 2 CO</chem>

:<chem>2Li + O2 -> Li2O</chem>
:<chem>2Na + O2 -> Na2O2</chem>
:<chem>K + O2 -> KO2</chem>

Reaktion des Fluors mit Wasser:
:<chem>F2 + H2O -> 2 HF + 1/2 O2</chem>

Reaktion von Bromid mit Chlor:
:<chem>2 KBr + Cl2 -> Br2 + 2 KCl</chem>

Reaktion von Brom mit Wasserstoff:
:<chem>Br2 + H2 -> 2 HBr</chem>

[[Thermitverfahren]]:
:<chem>2Al + Fe2O3 -> Al2O3 + 2Fe</chem>

Etherbildung
2 H3C-CH2-OH -> H3C - CH2 - O - CH2 - CH3 + H2O</chem>
Bildung von Natriumalkoholat:
2 H3C-CH2-OH + 2 Na -> 2 H3C - CH2 - O- + 2 Na+ +H2</chem>

Hydrierung ungesättigter Verbindungen:
:<chem>R-CH=CH-R + H2 -> R-CH2-CH2-R</chem>

:<chem>R^1-CH=CH-R^2 + H2 -> R^1-CH2-CH2-R^2</chem>

:<chem>R^1-C#C-R^2 + 2 H2 -> R^1-CH2-CH2-R^2</chem>

[[Hydrierung]] von [[Alkine]]n mit dem [[Lindlar-Katalysator]]:
:<chem>R^1-C#C-R^2 + H2 -> R^1-CH=CH-R^2</chem>

== Isotope und Kernreaktionen ==
Kernladungszahlen werden links unten angegeben. Sie ergeben sich aus dem Elementsymbol und werden daher in der Chemie nur selten benötigt. In der Atomphysik sind sie hilfreich:
{| class="wikitable"
|-
|<code><nowiki><chem>^1H, ^2D, ^3T</chem></nowiki></code>
|&nbsp;<chem>^1H, ^2D, ^3T</chem>
|Protium, Deuterium, Tritium
|-
|<code><nowiki><chem>^234_92U</chem></nowiki></code>
|&nbsp;<chem>^234_92U</chem>&nbsp;
|Uranisotop
|-
|<code><nowiki><chem>^238_92U + ^1_0n -> ^239_92U</chem></nowiki></code>
|&nbsp;<chem>^238_92U + ^1_0n -> ^239_92U</chem>
|Neutroneneinfang
|-
|<code><nowiki><chem>^232_90Th + ^1_0n -> ^233_90Th</chem></nowiki></code>
|&nbsp;<chem>^232_90Th + ^1_0n -> ^233_90Th</chem>
|Neutroneneinfang
|-
|<code><nowiki><chem>^220_86Rn -> ^216_84Po + ^4_2/alpha</chem></nowiki></code>
|&nbsp;<chem>^220_86Rn -> ^216_84Po + ^4_2\alpha</chem>
|α-Zerfall
|}

== Griechische Buchstaben ==
Die meisten griechische Buchstaben können wie in TeX geschrieben werden:

{| class="wikitable"
|+
!Quelltext mit chem
!Ergebnis
|-
|<code><nowiki><chem> \alpha \beta \gamma \delta </chem></nowiki></code>
|<chem> \alpha \beta \gamma \delta </chem>
|-
|-
|<code><nowiki><chem> \epsilon \zeta \eta \theta </chem></nowiki></code>
|<chem> \epsilon \zeta \eta \theta </chem>
|-
|<code><nowiki><chem> \iota \kappa \lambda \mu \nu </chem></nowiki></code>
|<chem> \iota \kappa \lambda \mu \nu </chem>
|-
|<code><nowiki><chem> \omicron \pi  \rho \sigma \tau </chem></nowiki></code>
|<chem> \omicron \pi  \rho \sigma \tau </chem>
|-
|<code><nowiki><chem> \upsilon \phi \chi \psi \omega </chem></nowiki></code>
|<chem> \upsilon \phi \chi \psi \omega </chem>
|-
|<code><nowiki><chem>  \varepsilon \vartheta \varkappa \varpi \varrho \varsigma \varphi </chem></nowiki></code>
|<chem> \varepsilon \vartheta \varkappa \varpi \varrho \varsigma \varphi</chem>
|-
|<code><nowiki><chem> \Alpha \Beta \Gamma \Delta \Epsilon \Zeta \Eta \Theta</chem></nowiki></code>
|<chem> \Alpha \Beta \Gamma \Delta \Epsilon \Zeta \Eta \Theta</chem>
|-
|<code><nowiki><chem> \Iota \Kappa \Lambda \Mu \Nu </chem></nowiki></code>
|<chem> \Iota \Kappa \Lambda \Mu \Nu </chem>
|-
|<code><nowiki><chem> \Omicron \Pi \Rho \Sigma \Tau \Upsilon \Phi \Chi \Psi \Omega </chem></nowiki></code>
|<chem> \Omicron \Pi \Rho \Sigma \Tau \Upsilon \Phi \Chi \Psi \Omega </chem>
|}

Bisher noch ausgenommen sind <math>\xi</math> und <math>\Xi</math>. Diese sollten mit <code><nowiki><math>\xi</math></nowiki></code> bzw. <code><nowiki><math>\Xi</math></nowiki></code> geschrieben werden, um eine Aufnahme in die Wartungskategorie [[:Kategorie:Wikipedia:Seiten, die ein veraltetes Format des chem-Tags verwenden|Seiten, die ein veraltetes Format des chem-Tags verwenden]] zu verhindern.

Wie man an den Beispielen sehen kann, werden kleine griechische Buchstaben innerhalb von <code><nowiki><chem>…</chem></nowiki></code> grundsätzlich ''kursiv'' wiedergegeben, große dagegen aufrecht.

== Veraltetes Format: ce-Tag ==
Das <code><nowiki><ce></nowiki></code>-Tag ist eine veraltete Schreibweise für das <code><nowiki><chem></nowiki></code>-Tag. Früher konnen mit <code><nowiki><ce>...</ce></nowiki></code> wie heute mit chem Reaktionsgleichungen und Fomeln geschrieben werden.

== Siehe auch ==
Für das Schreiben von Reaktionsgleichungen mit dem math-Tag siehe [[Wikipedia:Richtlinien Chemie/Reaktionsgleichungen|Richtlinien Chemie: Reaktionsgleichungen]].