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Hintergrund

Schreibt man einen Artikel über Chemie in LaTeX, kommt man um gewisse Besonderheiten wie chemische Formeln, Substanzbezeichnungen (Nomenklatur) oder auch eine durchlaufende Nummerierung der Verbindungen nicht herum. Gerade bei der Nummerierung der Verbindungen will man flexibel bleiben: Eine Nummerierung von Hand kommt also nicht in Frage, da man in diesem Fall keine Verbindung aus dem Text entfernen bzw. hinzufügen kann, ohne daß die Nummerierung der nachfolgenden Verbindungen nicht mehr passt. Diese müßte man in diesem Fall mühsam von Hand anpassen. Für alle diese Probleme gibt es das "bpchem"-Paket.

Notwendiges Paket:

\usepackage{bpchem}

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Chemische Formeln

Prinzipiell lassen sich chemische Formeln auch im Mathe-Modus darstellen, aber der Mathe-Modus hat die Eigenschaft die Formeln kursiv darzustellen: Mathe-Modus vs. BPChem

Anwendung:

\BPChem{atome\_{anzahl}\^{ladung}}

Erklärung:

Mit dem BPChem-Paket kann man durch die Anweisung \_{anzahl} die Anzahl der jeweiligen Atome sowie durch \^{ladung} eine Ladung angeben. Die geschweiften Klammern sind nur dann notwendig, wenn mehr als eine Ziffer tief- bzw. hochgestellt werden soll. Werden keine Klammern angegeben, wird das erste Zeichen nach "\_" tief- bzw. das erste Zeichen nach "\^" hochgestellt. Um z. B. das Sulfat-Anion SO42- korrekt darzustellen, ist folgender Befehl notwendig:

Beispiel:

\BPChem{SO\_{4}\^{2-}}

Dies ist ein einfaches Beispiel, die Formeln können aber beliebig kompliziert und umfangreich sein. Wichtig ist nur das korrekte Setzen der Klammern.

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Nomenklatur

Wer sich mit Chemie beschäftigt weiß, daß die korrekten Bezeichnungen der Verbindungen beliebig lang werden können. Dies stellt LaTeX vor das Problem, an welcher Stelle die Namen am Zeilenende getrennt werden dürfen, da diese in der Regel Fachbegriffe und dadurch die Trennregeln nicht bekannt sind. Das "bpchem"-Paket bietet auch dafür eine Lösung, indem durch den Befehl "\IUPAC" LaTeX gesagt werden kann, an welchen Stellen die Formelnamen getrennt werden dürfen.

Beispiel:

\IUPAC{Tetra\|cyclo[2.2.2.1\^{1,4}]\-un\|decane-2\-dodecyl\-5\- (hepta\|decyl\|iso\|dodecyl\|thio\|ester)}

Erklärung:

Die Anweisung "\^" kennen wir bereits aus dem Befehl "\BPChem", neu hinzugekommen sind die Anweisungen "\|" und "\-". Durch "\|" fügen wir eine unsichtbare Trennstelle in den Formelnamen ein. Muß ein Zeilenumbruch erfolgen, wird LaTeX ihn an diesen Stellen vornehmen. Chemische Namen enthalten oft Bindestriche: Darf LaTeX vor einem Bindestrich eine Trennung durchführen, kann man das durch den Schrägstrich "\" veranlassen. Beispiel: Formelnamen

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Nummerieren der Verbindungen

Mit dem "bpchem"-Paket kann man Verbindungen im Dokument dynamisch nummerieren. Hierzu wird jede Verbindung einmalig mit einem (eindeutigen) Anker bezeichnet. Für die korrekte Darstellung muß LaTeX das Dokument allerdings zweimal kompilieren: Beim ersten Kompilieren zählt LaTeX die Anzahl der vorhandenen Verweise und bestimmt die Reihenfolge, beim zweiten Kompilieren werden die Anker durch die entsprechenden Nummern ersetzt.

Eine Verbindung bezeichnen (Anker setzen):

\CNlabel{eindeutiger anker}

Erklärung:

Es ist wichtig, daß eindeutige Anker vergeben werden und kein Anker zwei- oder gar mehrfach vergeben wird.

Auf eine Verbindung verweisen (Anker referenzieren):

\CNref{eindeutiger anker}

Mit diesem Befehl kann auf eine durch den "\CNlabel"-Befehl markierte Verbindung verwiesen werden. Will man auch auf die Seite verweisen, auf der die Verbindung bezeichnet (der Anker gesetzt) wurde, steht folgender Befehl zur Verfügung:

\CNpageref{eindeutiger anker}

Die Ausgabe im Dokument ist allerdings lediglich die Seitenzahl.

Anwendungsbeispiel:

Alkohol \CNlabel{al} kann zu Aldehyd \CNlabel{ad} umgewandelt werden. \CNref{al} zeigt viele Möglichkeiten der Verwendung, während der Einsatz von \CNref{ad} begrenzt ist.

Ausgabe im kompilierten Dokument:

Alkohol 1 kann zu Aldehyd 2 umgewandelt werden. 1 zeigt viele Möglichkeiten der Verwendung, während der Einsatz von 2 begrenzt ist.

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Nebenbezeichnungen

Eine Nebenbezeichnung vergeben:

\CNlabelsub{eindeutiger anker}{nebenbezeichnung}

Erklärung:

Durch diesen Befehl kann man ähnliche Verbindungen zu Klassen zusammenfassen und sie durch die Angabe in der zweiten geschweiften Klammer ("{nebenbezeichnung}") unterscheiden.

Nebenbezeichnungen referenzieren:

\CNrefsub{eindeutiger anker}{nebenbezeichnung}

Anwendungsbeispiel:

Um den Gebrauch der Nebenbezeichnungen zu zeigen: Methanol \CNlabelsub{alk}{a} und Ethanol \CNlabelsub{alk}{b} sind beides natürliche Produkte. Die Alkohole \CNref{alk} können auf biologisch-chemischem Weg dargestellt werden. \CNrefsub{alk}{a} ist sehr giftig, \CNrefsub{alk}{b} hingegen kaum.

Ausgabe im kompilierten Dokument:

Um den Gebrauch der Unterverweise zu zeigen: Methanol 1a und Ethanol 1b sind beides natürliche Produkte. Die Alkohole 1 können auf biologisch-chemischem Weg dargestellt werden. 1a ist sehr giftig, 1b hingegen kaum.

Dies ist lediglich ein einfaches Beispiel. Die Frage ist: Wo referenziert man die Verbindungen am geschicktesten in seinem Dokument? Der beste Einsatz des "\CNlabel"-Befehls dürfte der experimentelle Teil der Arbeit sein: Dieser steht immer am Ende und die dort genannten Verbindungen werden mit aufsteigenden Nummern versehen.

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Abkürzungen

Das "bpchem"-Paket bietet auch einige nützliche Abkürzungen für häufig benötigte Bezeichnungen an: chemie.pdf

Anwendungsbeispiel:

->
1H-NMR: δ
->
13C-NMR: δ
->
cis
->
trans
->
α
->
β
->
η<number>

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Stand: 19.12.2014