Notation chimique mhchem

Le paquetage mhchem fournit des commandes pour la composition de formules et d'équations moléculaires chimiques.

Pourquoi mhchem ?

Il est possible d'afficher des formules et des équations chimiques en utilisant le mode mathématique TeX. Cependant, il est assez lourd pour une série de raisons. Différentes conventions d'affichage : les lettres majuscules sont affichées en italique pour les mathématiques, tandis que les symboles des éléments sont debout pour la chimie. Les complexités de la notation des supercriptes et des indices, des ions et des isotopes. Liens, flèches de réaction d'équilibre, etc.

L'extension mhchem permet un affichage plus adaptable et une saisie plus naturelle des formules et équations chimiques. Dans Moodle, la syntaxe mhchem peut utiliser la saisie de texte directement dans un éditeur HTML (TinyMCE ou Atto) ou par un plugin Atto chimie (similaire au plugin équation Atto).

Ceci est particulièrement utile pour documenter les isotopes, la masse atomique relative et la masse moléculaire relative, les formules empiriques et moléculaires, les équations équilibrées (complètes et ioniques), les réactions d'équilibre et la thermodynamique.

Pour des formules structurales et affichées plus complexes (par ex. chimie organique), des séries homologues et des groupes fonctionnels, vous pouvez également envisager un plugin "dessin" tel que le plugin MarvinJS Structures chimiques et éditeur de réaction.

Installation

Le paquetage mhchem peut être intégré à Moodle de deux façons. Le premier, via MathJax est le plus simple à mettre en place et fournit un rendu de haute qualité. Cependant, le rendu MathJax dépend du traitement JavaScript côté client par le navigateur et peut être sujet à des retards importants, par exemple sur certaines plates-formes (notamment mobiles) ou pour des expressions mathématiques/scientifiques particulièrement complexes. Il peut également y avoir des conflits entre MathJax et d'autres bibliothèques JavaScript (par exemple, dans certains plugins Moodle tiers). Dans ces cas, il peut être avantageux d'utiliser le filtre TeX côté serveur. Après le chargement initial, les images générées par le filtre TeX sont mises en cache et si rapidement affichées. Le filtre TeX génère généralement un affichage de qualité inférieure (MathJax > SVG > PNG > GIF), bien que la nouvelle option de sortie SVG de Moodle 2.8 approche la qualité de MathJax.

Dans Moodle 2.8, il est possible d'avoir le meilleur des deux mondes en activant les filtres TeX et MathJax en parallèle de sorte que le filtre TeX (en particulier avec le rendu SVG) fournit un repli pour MathJax, et vice versa.

via MathJax

MathJax est devenu la norme de facto pour l'affichage des mathématiques sur le Web et depuis la version 2.7, Moodle intègre un filtre de chargement MathJax. Cependant, mhchem doit encore être ajouté à la configuration MathJax.

Dans Administration du site > Plugins > Filtres > Mathjax > Installation Mathjax locale, modifiez la configuration Mathjax pour inclure mhchem.js dans les extensions TeX :

TeX: {extensions: ["AMSmath.js","AMSsymbols.js","mhchem.js","noErrors.js","noUndefined.js"]},

Pour Moodle 2.6 et les versions antérieures, MathJax, avec l'extension mhchem, peut être ajouté à la section HEAD du site dans :

Administration du site > Aspect > HTML supplémentaire > Dans HEAD

via LaTeX

Il est également possible d'ajouter mhchem à côté de LaTex sur le serveur Moodle, puis d'utiliser le filtre Moodle TeX. Vous devrez installer et configurer les binaires suivants sur le serveur Moodle.

latex

dvips

et aussi

dvisvg pour le rendu SVG (Moodle 2.8 et versions ultérieures)

ou

convertir pour le rendu PNG/GIF (Moodle 2.7 et versions antérieures)

mhchem

Les détails d'installation dépendent du système d'exploitation du serveur. La plupart des distributions Linux peuvent utiliser leur gestionnaire de paquets standard pour installer les binaires et les dépendances. Par exemple, pour Fedora 20, mhchem peut être installé avec : yum installer texlive-mhchem. Vous pouvez également utiliser un pack d'installation appropriéLaTeX, y compris mhchem, pour les serveurs Linux, Windows ou Macintosh.

Une fois installé, dans votre Administration du site > Plugins > Filtres > Notation TeX > Paramètres du moteur de rendu LaTeX, ajoutez ce qui suit au préambule LaTeX existant :

\usepackage{mhchem}

de donner le préambule suivant (ou similaire) :

\usepackage[latin1]{inputenc}

\usepackage{amsmath}

\usepackage{amsfonts}

\usepackage{mhchem}

\RequirePackage{amsmath,amssymb,latexsym}

Plugin de l'éditeur de chimie Atto

Une fois que les filtres du chargeur TeX et/ou MathJax sont configurés pour utiliser mhchem, et activés, les expressions mhchem peuvent être directement saisies dans Moodle en utilisant les éditeurs de texte intégrés (TinyMCE ou Atto), comme détaillé dans les sections suivantes.

Cependant, le [Plugin de l'éditeur de chimie Atto https://moodle.org/plugins/view.php?plugin=atto_chemistry] peut également être pratique pour les utilisateurs. Ceci enveloppe automatiquement les expressions dans les délimiteurs requis (par exemple \(\ce{...}\) et fournit un ensemble de barres d'outils à onglets et de boutons pour les symboles couramment utilisés, le format isotopique, les flèches de réaction et d'équilibre, etc. Les boutons des symboles des éléments sont disposés dans un tableau périodique. Il incorpore également certains symboles TeX "standard" (par exemple, les caractères grecs et italiques) qui peuvent être utiles dans un contexte de chimie.

Pas tout à fait un éditeur de chimie WYSIWYG, mais peut encore simplifier la construction d'équations chimiques et aussi agir comme un environnement de codage et un aide-mémoire pour la syntaxe mhchem.

Notions de base

Notez que mhchem n'est pas actuellement installé dans ce wiki de documentation. Par conséquent, l'affichage chimique des formules et des équations chimiques est simulé et peut ne pas correspondre exactement au rendu avec mhchem, ce qui est généralement plus agréable !

Les délimiteurs TeX par défaut sont \[...\] ou $$...$$ pour les mathématiques affichées, et \(...\) pour les mathématiques en ligne. Pour mhchem, le délimiteur supplémentaire \ce{...} est requis à l'intérieur des délimiteurs mathématiques, c'est-à-dire \[\ce{...}\] ou $$\ce{...}$$ pour les formules chimiques affichées et \(\ce{...}\) pour les formules chimiques en ligne. Dans la suite de ce document, les délimiteurs TeX ne sont pas explicitement indiqués.

$\mathrm {H_{2}O}$ \ce{ H2O }

$\mathrm {Sb_{2}O_{3}}$ \ce{ Sb2O3 }

$\mathrm {H^{+}}$ \ce{ H+ }

$\mathrm {CrO_{4}^{2-}}$ \ce{ CrO4^2- }

$\mathrm {AgCl_{2}^{-}}$ \ce{ AgCl2- }

$\mathrm {[AgCl_{2}]^{-}}$ \ce{ [AgCl2]- }

$\mathrm {Y^{99+}}$ \ce{ Y^{99}+ }

$\mathrm {H_{2}(aq)}$ \ce{ H2_{(aq)} }

$\mathrm {NO_{3}^{-}}$ \ce{ NO3- }

$\mathrm {(NH_{4})_{2}S}$ \ce{ (NH4)2S }

Montants

Placez les quantités directement devant une formule. Un petit espace sera inséré automatiquement.

$\mathrm {2H_{2}O}$ \ce{ 2H2O }

$\mathrm {{\frac {\scriptstyle {1}}{\scriptstyle {2}}}H_{2}O}$ \ce{ 1/2H2O }

Isotopes

$\mathrm {{}_{90}^{227}Th^{+}}$ \ce{ ^{227}_{90}Th+ }

Bien que la syntaxe ci-dessus fonctionne dans la plupart des contextes, à l'occasion, une paire d'accolades peut être nécessaire.

\ce{ {}^{227}_{90}Th+ }

Polices

Lorsque vous êtes dans un environnement mathématique (par exemple ouvert et fermé avec un \[...\], \(...)\ ou $$...$$), vous pouvez simplement utiliser \ce pour mettre le contenu dans une police verticale. N'oubliez pas : toutes les variables, comme V pour le volume, sont définies en italique, les unités physiques et les éléments chimiques sont définies en utilisant une police verticale.

${\mathit {V}}\mathrm {_{H_{2}O}}$ $V_{\ce{H2O}}$

Lorsqu'il est utilisé en mode texte, \ce s'adapte à la police de texte actuelle. Vous pouvez simplement écrire une formule dans l'un de vos titres de section, elle sera définie avec le bon titre, où qu'il apparaisse (titre de section, en-tête, contenu, références, ....).

$\mathrm {H_{2}O}$, $\mathrm {H_{2}O}$ \ce{ H2O }, $\ce{H2O}$

$\mathrm {Ce^{IV}}$ \ce{ Ce^{IV} }

Il y a des cas particuliers. Une charge négative (-) en mode texte est remplacée par un tiret (-), car un signe moins est souvent trop court. Tous les "opérateurs", par exemple "+" et les flèches de réaction, sont toujours tirés de la police mathématique.

Symboles spéciaux

$\mathrm {KCr(SO_{4})_{2}\cdot 12H_{2}O}$ \ce{ KCr(SO4)2*12H2O }

$\mathrm {KCr(SO_{4})_{2}\cdot 12H_{2}O}$ \ce{ KCr(SO4)2.12H2O }

$\mathrm {[Cd\{SC(NH_{2})_{2}\}_{2}]\cdot [Cr(SCN)_{4}(NH_{3})_{2}]_{2}}$ \ce{ [Cd\{SC(NH2)2\}2].[Cr(SCN)4(NH3)2]2 }

$\mathrm {RNO_{2}^{-.}}$, $\mathrm {RNO_{2}^{-.}}$ $\ce{ RNO2^{-.}}$, \ce{RNO2^{-.} }

$\mu \!-\!\mathrm {Cl}$ \ce{ $\mu\hyphen$Cl }

Gras

Les liaisons horizontales peuvent être définies à l'aide des caractères -, = et # (liaison simple, double, triple) dans une formule (un - à la fin de la formule donne une charge négative).

$\mathrm {C_{6}H_{5}\!-\!CHO}$ \ce{ C6H5-CHO }

$\mathrm {X\!=\!Y\!\equiv \!Z}$ \ce{ X=Y#Z }

$\mathrm {A\!-\!B\!=\!C\!\equiv \!D}$ \ce{ A\sbond B\dbond C\tbond D }

Différents livres visualisent les liens de manières extrêmement différentes. Actuellement, le signe moins de la police mathématique est utilisé pour afficher les liens (même en mode texte). Les liaisons sont alignées verticalement sur l'axe des mathématiques. Pour la plupart des polices mathématiques, ce chiffre est inférieur à la moitié de la hauteur d'une majuscule.

La commande \bond vous permet de mettre en forme certains types de liens spéciaux.

$\mathrm {A\!-\!B\!=\!C\!\equiv \!D}$ \ce{ A\bond{-}B\bond{=}C\bond{#}D }

$\mathrm {A\!\sim \!B\!\simeq \!C}$ \ce{ A\bond{~}B\bond{~-}C }

$\mathrm {A\!\cong \!B\!\cong \!C\!\cong \!D}$ \ce{ A\bond{~=}B\bond{~--}C\bond{-~-}D }

$\mathrm {A\!\cdots \!B\!\cdot \cdots \!C}$ \ce{ A\bond{...}B\bond{....}C }

$\mathrm {A\!\rightarrow \!B\!\leftarrow \!C}$ \ce{ A\bond{->}B\bond{<-}C }

Utilisation de Math

Pour utiliser les commandes mathématiques dans \ce{...}, on peut inclure les commandes avec $.

$\mathrm {Fe(CN)_{\frac {6}{2}}}$ \ce{ Fe(CN)_{$\frac{6}{2}$} }

$\mathrm {{\mathit {x}}Na(NH_{4})HPO_{4}{\overset {\Delta }{\rightarrow }}(NaPO_{3})_{\mathit {x}}+{\mathit {x}}NH_{3}\uparrow +{\mathit {x}}H_{2}O}$ \ce{ $x\,$ Na(NH4)HPO4 ->[\Delta](NaPO3)_{$x$} + $x\,$ NH3 ^ + $x\,$ H2O }

$\mathrm {CH_{4}(g)+2O_{2}(g)\rightarrow CO_{2}(g)+2H_{2}O(l)} \quad \Delta H_{\mathrm {c} }^{\ominus }=-890.3\;\mathrm {kJ} \;\mathrm {mol} ^{-1}$ \ce{ CH_4(g) + 2O_2(g) -> CO_2(g) + 2H_2O(l) $\quad \Delta H_\ce{c}^{\ominus} = -890.3 \;$ kJ $\;$ mol^{-1} }

Formulaires

Flèches de réaction

$\mathrm {CO_{2}+C\rightarrow 2CO}$ \ce{ CO2 + C -> 2CO }

$\mathrm {CO_{2}+C\leftarrow 2CO}$ \ce{ CO2 + C <- 2CO }

$\mathrm {CO_{2}+C\rightleftharpoons 2CO}$ \ce{ CO2 + C <=> 2CO }

$\mathrm {H^{+}+OH^{-}{\overset {-\!-\!-\!\rightharpoonup }{\quad \scriptstyle {\leftharpoondown }\quad }}H_{2}O}$ \ce{ H+ + OH- <=>> H2O }

$A\leftrightarrow A'$ \ce{ $A$ <-> $A’$ }

$\mathrm {CO_{2}+C\;{\overset {\alpha }{\rightarrow }}\;2CO}$ \ce{ CO2 + C ->[\alpha] 2CO }

$\mathrm {CO_{2}+C\;{\underset {\beta }{\overset {\alpha }{\rightarrow }}}\;2CO}$ \ce{ CO2 + C ->[\alpha][\beta] 2CO }

Comme pour ^ et _, le contenu au-dessus et au-dessous des flèches de réaction est défini en police mathématique. Quand vous voulez y mettre du texte descriptif, utilisez la commande \text. Ou, comme raccourci, vous pouvez taper un "T" entre la flèche de réaction et le crochet d'ouverture.

$\mathrm {CO_{2}+C\;{\overset {above}{-\!\!\!\longrightarrow }}\;2CO}$ \ce{ CO2 + C ->[\text{above}] 2CO }

$\mathrm {CO_{2}+C\;{\underset {below}{\overset {above}{-\!\!\!\longrightarrow }}}\;2CO}$ \ce{ CO2 + C ->[\text{above}][\text{below}] 2CO }

$\mathrm {CO_{2}+C\;{\underset {below}{\overset {above}{-\!\!\!\longrightarrow }}}\;2CO}$ \ce{ CO2 + C ->T[above][below] 2CO }

De même, il y a un raccourci pour utiliser \ce avec les flèches de réaction :

$A\;\mathrm {\overset {H_{2}O}{\longrightarrow }} \;B$ \ce{ $A$ ->[\ce{+H2O} ] $B$}

$A\;\mathrm {\overset {H_{2}O}{\longrightarrow }} \;B$ \ce{ $A$ ->C[+H2O] $B$ }

Précipités et gaz

Utiliser v ou (v) pour le précipité (flèche vers le bas) et ^ ou (^) pour le gaz (flèche vers le haut), tous deux séparés par des espaces.

$\mathrm {SO_{4}^{2-}+Ba^{2+}\rightarrow BaSO_{4}\downarrow }$ \ce{ SO4^2- + Ba^2+ -> BaSO4 v }

Attention !

Sachez que vous devez parfois entourer des espaces entre les accolades. En particulier, vous devez le faire, lorsqu'ils apparaissent entre parenthèses qui appartiennent à une flèche de réaction.

$A\mathrm {\overset {\text{Enclose spaces!}}{\longleftarrow \!\!\!-\!\!\!-\!\!\!-\!\!\!-\!\!\!\longrightarrow }} A'$ \ce{ $A$ <->T[{Enclose spaces!}] $A’$ }

Autres exemples

$\mathrm {Zn^{2+}{\underset {+2H^{+}}{\overset {+2OH^{-}}{\rightleftharpoons }}}{\underset {\text{amphoteric hydroxide}}{Zn(OH)_{2}\downarrow }}{\underset {+2H^{+}}{\overset {+2OH^{-}}{\rightleftharpoons }}}{\underset {\text{tetrahydroxozincate}}{[Zn(OH)_{4}]^{2-}}}}$

\ce{ Zn^2+ <=>[\ce{+ 2OH-}][\ce{+ 2H+}]$\underset{\text{amphoteric hydroxide}}{\ce{Zn(OH)2 v}}$<=>C[+2OH-][{+ 2H+}]$\underset{\text{tetrahydroxozincate}}{\cf{[Zn(OH)4]^2-}}$ }

$K=\mathrm {\frac {[Hg^{2+}][Hg]}{[Hg_{2}^{2+}]}}$

$K = \frac{[\ce{Hg^2+}][\ce{Hg}]}{[\ce{Hg2^2+}]}$

$\mathrm {Hg^{2+}\;{\overset {I^{-}}{\rightarrow }}\;{\underset {\text{red}}{HgI_{2}}}\;{\overset {I^{-}}{\rightarrow }}\;{\underset {\text{red}}{[Hg^{II}I_{4}]^{2-}}}}$

\ce{ Hg^2+ ->[\ce{I-}]$\underset{\mathrm{red}}{\ce{HgI2}}$->C[I-]$\underset{\mathrm{red}}{\ce{[Hg^{II}I4]^2-}}$ }

Plus d'informations

Le paquetage mhchem

mhchem manuel

MathJax et mhchem