LaTeX Extra > LaTeX Pakete > Mhchem


Das mhchem Paket (Version v4.07 2017/07/24) ist ein Paket um chemische Formeln setzen zu können.[1] Es gibt zwar noch ein paar andere Pakete für den Satz von chemischen Formeln, dies sind aber zum Teil deutlich älter, im Funktionsumfang eingeschränkter oder nicht so fehlertolerant wie das mhchem Paket. Das Paket selbst ist Teil des The mhchem Bundle welches auch noch die Pakete hpstatement und rsphrase enthält. Auf dieses zwei Pakete wird in dieser kurzen Einführung nicht eingegangen.

1.1 Einbinden des Paketes

Im Prinzip wird das Paket wie gewöhlich mit \usepackage{mhchem} in das Dokument eingebunden. Aber wenn es so eingebunden wird erhält man eine Warnung beziehungsweise einen Hinweis darauf, dass man die gewünschte Version mit angibt. Das bedeutet bei der aktuellen Version \usepackage[version=4]{mhchem} anstelle von nur \usepackage{mhchem}.

Auch lässt sich beim Einbinden des Paktes auch noch eine verbesserte Darstellung der Pfeile einfügen \usepackage[version=4,arrows=pgf]{mhchem}.

2 Befehl

Das Paket verfügt über einen zentralen Befehl \ce{...} mit dem Elemente, Ladungen und vieles mehr dargestellt werden können. Im folgenden wird kurz auf die jeweilige Anwendungssituation mit Hilfe eines oder mehrerer Beispiele eingegangen.

Elemente

Die Darstellung von Elementen und Verbindungen sind mit Hilfe von ce relativ einfach möglich, auch was die Angabe der Mengenangaben betrifft.

Eingabe 
\ce{Ag} und \ce{H2SO4} 
Ausgabe: Ag und H2SO4
Ladungen

Auch Ladungen können einfach über die Verwendung von Plus- und Minuszeichen innerhalb des ce Befehls eingefügt werden.

Eingabe 
\ce{Ag+} und \ce{HSO4-}  
\ce{SO4^2-} und \ce{SO4^{2-}} 
Ausgabe
Ag+ und HSO4-
SO42- und SO42-
Aggregatzustand   
Wenn eine Verbindung in einer wässrigen Lösung vorliegt ist der entsprechende Zusatz (aq) möglich. Eingabe 
\ce{H2SO4_{(aq)}} und \ce{H2SO4(aq)}
Ausgabe
H2SO4(aq) und H2SO4(aq)

Oxidationsstufen

Die Oxidationsstufen lassen sich durch ˆ in eine Formel einfügen.

Eingabe 
\ce{Fe^{II}Fe^{III}2O4}
Ausgabe
FeΙΙFeΙΙΙ2O4
Isotope

Auf ähnliche Art lassen sich Isotope mit und ohne Ladungen darstellen.

Eingabe 
\ce{^{32}_{16}S} und \ce{^{34}_{16}}S\\
\ce{^{32}_{16}S+} und \ce{^34_16+}S\\
\ce{^{0}_{-1}n^{-}} und \ce{^0_-1n-}\\
Ausgabe
3216S und 3416S
3216S+ und 34+16  S
0-1n- und 0-1n-

Stöchiometrie

Für die Darstellung von Stöchiometrie sind mehrere Varianten möglich:

Eingabe Ausgabe
\ce{2H2O}2 H2O
\ce{2 H2O}2 H2O
\ce{0.5H2O}0.5 H2O
\ce{1/2H2O}½ H2O
\ce{(1/2)H2O}(1/2) H2O
\ce{$n$H2O}n H2O

Bindungen und Reaktionspfeile

Auch die unterschiedlichen Typen Bindungen und Reaktionspfeile können durch einfache Zusätze beim ce-Befehl generiert werden.

Bindungen
\ce{A - B = C#D} A - B = C ≡ D

Bindungen mit Punkten
\ce{A\bond{~}B\bond{~-}C} und \ce{A\bond{~--}B\bond{~=}C\bond{-~-}D}

\ce{A\bond{...}B\bond{....}C} A ‧‧‧ B ‧‧‧‧ C

Bindungen mit Pfeilen
\ce{A\bond{->}B\bond{<-}C} A → B ← C

Aussehen
Das Aussehen lässt sich über die entsprechenden Befehle für Schriften anpassen.
\sffamily\bfseries\ce{A - B = C#D}        A - B = C ≡ D
Reaktionspfeile
Eingabe Ausgabe
\ce{A -> B}        A ⟶ B
\ce{A <- B}        A ⟵ B
\ce{A <-> B}        A ⟷ B
\ce{A <--> B}        A ⇄ B
\ce{A <=> B}        A ⇌ B
\ce{A <=>> B}        A ⥂ B
\ce{A <<=> B}        A ⥄ B
\ce{A ->[H2O][SO4] B}       

Reaktionen, Fällungen und Ausgasungen

Es lassen sich mit den Pfeilen auch größere Reaktionen darstellen.
\ce{H2S2O7 + H2O -> 2H2SO4}     H2S2O7 + H2O ⟶ 2 H2SO4
\ce{2H2SO4 <=> H3O^{+} + HS2O7^{-}}     2 H2SO4 ⇌ H3O+ + HS2O7-
\ce{H+ + OH- <=>> H2O}     H+ + OH- ⥂ H2O
Fällungen und Ausgasungen können über den klein Buchstaben v beziehungsweise das ˆeingefügt werden.
\ce{MgI2 + PbCl2 -> MgCl2 + PbI2 v}     MgI2 + PbCl2 ⟶ MgCl2 + PbI2↓
\ce{2 CuO + C -> 2 Cu + CO2 ^}     2CuO + C ⟶ 2 Cu + CO2 ↑

Schrift ändern

Über den Befehl \mhchemoptions{...} lässt sich die Schrift anpassen, sodass die Aussehen der Schrift in Bezug auf die Ausgabe unabhängig davon ist, ob der Befehl innerhalb der Mathematik oder einer normalen Textumgebung gesetzt worden ist.
 
Ausgabe ohne Anpassung:
Eingabe 
\ce{Ag} und \ce{H2SO4} beziehungsweise in Mathematik Umgebung mit $\ce{Ag}$ und $\ce{H2SO4}$. 
Ausgabe
Ag und H2SO4 beziehungsweise in Mathematik Umgebung mit Ag und H2SO4.

Ausgabe mit Anpassung, hier im Beispiel wurden die Schriften so angepasst, dass sowohl in der Textumgebung wie auch innerhalb der Mathematik in serifenfreier Schrift dargestellt werden. Dazu wird mittels mhchemoptions die Werte für die Schrift gesetzt.

Eingabe 
\mhchemoptions{textfontcommand=\sffamily}
\mhchemoptions{mathfontcommand=\mathsf}
\ce{Ag} und \ce{H2SO4} beziehungsweise in Mathematik Umgebung mit $\ce{Ag}$ und $\ce{H2SO4}$. 
Ausgabe
Ag und H2SO4 beziehungsweise in Mathematik Umgebung mit Ag und H2SO4.

Literatur

[1]
The mhchem Bundle mhchem v4.08, Martin Hensel, 2018-06-22