Voir la source de LaTeX/Écrire des formules chimiques

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<noinclude>{{LaTeX/Navigation}}</noinclude>

Il existe plusieurs extensions dédiées à l'écriture de la chimie. On peut en trouver plusieurs dans le [http://texcatalogue.sarovar.org/bytopic.html#chem TeXCatalog].

; Note
: Le dessin des molécules chimiques est décrit au chapitre ''[[../Dessiner avec LaTeX/Dessiner des molécules|Dessiner des molécules]]''.

== Avec <code>chemist</code> ==

L'extension <code>chemist</code> fournit des commandes et environnements s'utilisant comme les modes mathématiques, mais affichant les lettres romaines (droites) et non italiques. L'appel de l'extension se fait par
<syntaxhighlight lang="latex">
\usepackage{chemist}
</syntaxhighlight>

Pour une formule dans le texte, on utilise la commande <code>\chemform{''formule''}</code>, par exemple
<syntaxhighlight lang="latex">
\chemform{Fe_2O_3}
</syntaxhighlight>
donne
: Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
L'environnement <code>chemmath</code> est l'équivalent de <code>\[…\]</code> (formules centrées), et l'environnement <code>chemeqn</code> est l'équivalent de l'environnement mathématique <code>equation</code> (formules centrées numérotées) :
<syntaxhighlight lang="latex">
\begin{chemmath}
.
.
.
\end{chemmath}
\begin{chemeqn}
.
.
.
\end{chemeqn}
</syntaxhighlight>
Pour les équations, on utilise les flèches habituelles : <code>\rightarrow</code>, <code>\longrightarrow</code>, <code>\rightleftarrows</code>, <code>\rightleftharpoons</code>, … (voir [[#Avec le mode mathématiques|ci-après]]). Par exemple,
<syntaxhighlight lang="latex">
\begin{chemmath}
CH_4 + 2O_2 \longrightarrow CO_2 + 2H_2 O
\end{chemmath}
</syntaxhighlight>
donne
{{début rendu LaTeX}}
: <math>\mathrm{CH_4 + 2O_2 \longrightarrow CO_2 + 2H_2 O}</math>
{{fin rendu LaTeX}}

Notons que cette extension, au moins à ce jour (v2.00a du 3 novembre 2000), modifie le placement des flèches de vecteur dans le mode mathématique, ce qui pose problème avec les capitales (par exemple <code>$\vec{F}$</code>).

== Avec <code>mhchem</code> ==

L'extension <code>mhchem</code> permet d'écrire simplement des équations de réaction<ref>Ainsi que les phrases d'avertissement sur les risques chimiques.</ref>, mais pas de dessiner des molécules. L'appel de l'extension au complet se fait par
<syntaxhighlight lang="latex">
 \usepackage[version=4]{mhchem}
</syntaxhighlight>
L'option <code>version=4</code> est importante pour bénéficier de toutes les fonctionnalités.

La commande principale est <code>\ce{''formule''}</code>. Notons que :
* les + et - sont placés automatiquement en exposant<br /><code>\ce{Fe^{2}+}</code> → <math>\mathrm{Fe^{2+}}</math> ; on peut aussi utiliser la notation habituelle <code>^{…}</code> ;
* les coefficients après des symboles chimiques ou les parenthèses sont placés directement en indice, les coefficients avant sont placés sur la ligne<br /><code>\ce{2Sb2O3}</code> → <math>\mathrm{2Sb_{2}O_3}</math> ; on peut aussi utiliser la notation habituelle <code>_{…}</code> ;
* l'écriture des fractions est simple<br /><code>\ce{1/2H2O}</code> → <math>\mathrm{\frac{1}{2}H_2O}</math> ;
* la notation mathématique en indice et exposant est utilisable, y compris avant un symbole chimique, comme pour les isotopes<br /><code>\ce{^{227}_{90}Th+}</code> → <math>\mathrm{{}^{227}_{90}Th^+}</math> ;
* la liaison simple se marque avec un <code>-</code> ou <code>\sbond</code>, la double avec un <code>=</code>  ou <code>\dbond</code>, et la triple avec un <code>#</code> ou <code>\tbond</code> ;
* la flèche de réaction se marque <code>-&gt;</code> ;
** on peut mettre du texte au dessus avec <code>-&gt;[''texte au dessus'']</code>,
** du texte au dessus et en dessous avec <code>-&gt;[''texte au dessus''][''texte en dessous'']</code> ;
* la double flèche d'équilibre se note <code>&lt;=&gt;</code> ;
* un chapeau <code>^</code> entouré de deux espace indique un dégagement de gaz ↑ ; un <code>v</code> entouré de deux espaces indique une précipitation ↓ ;
* un astérisque « * » ou un point « . » est transformé en un point centré « · ».
Par contre, l'extension ne gère pas très bien les formules contenant des coefficients sous forme de lettre, par exemple <math>m \mathrm{C}_n \mathrm{H}_{2n+2}</math>. Mais on peut mêler les <code>\ce{…}</code> au sein d'expressions mathématiques, ou des expressions mathématiques au sein d'un <code>\ce{…}</code>, pour contourner le problème.

Si l'on veut mettre une formule à l'intérieur d'une formule, il vaut mieux utiliser <code>\cf{…}</code> à l'intérieur du <code>\ce{…}</code>. La commande <code>\cf{…}</code> est quasiment équivalente à <code>\ce{…}</code>.

Par exemple
<syntaxhighlight lang="latex">
\ce{CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O}

$\ce{C}_n \ce{H}_{2n+2} + \frac{3n+1}{2}\ce{O2 ->[\Delta G]} n \ce{CO2} + (n+1)\ce{ H2O}$

\ce{Ag+ + Cl- -> AgCl v}
</syntaxhighlight>
donnent
{{début rendu LaTeX}}
<math>\mathrm{CH_4 + 2O_2 \longrightarrow CO_2 + 2H_2O}</math>

<math>\mathrm{C}_n \mathrm{H}_{2n+2} + \frac{3n + 1}{2} \mathrm{O}_2  \overset{\Delta \mathrm{G}}{\longrightarrow} n\mathrm{C}\mathrm{O}_2 + (n+1)\mathrm{H}_2 \mathrm{O}</math>

<math>\mathrm{Ag^+ + Cl^- \longrightarrow AgCl \downarrow}</math>
{{fin rendu LaTeX}}

== Avec <code>ppchtex</code> ==

{{Note|L'extension livrée avec MacTeX 2007 est erronée ; il faut télécharger la [ftp://cam.ctan.org/tex-archive/macros/context/current/cont-ppc.zip version à jour] et l'installer dans <code>~Library/texmf</code>}}

L'extension ''ppchtex'' se compose de deux extensions : <code>m-pictex</code> et <code>m-ch-en</code>. On place donc dans le préambule
 \usepackage{etex}
 \usepackage{m-pictex,m-ch-en}
(L'extension <code>etex</code> permet de rajouter des « registres », ce qui peut être nécessaire avec PPCHTeX.)

Une formule en ligne s'écrit sous la forme
 \chemical{''élément 1'', ''élément 2'', …, ''élément'' n}
où les éléments peuvent être :
* un atome ou un groupement d'atomes : on utilise la notation chimique classique (<code>C</code> pour le carbone, <code>CH_4</code> pour le méthane) ;
* une liaison simple : <code>-</code> ou <code>SINGLE</code> ;
* une liaison double : <code>--</code> ou <code>DOUBLE</code> ;
* une liaison triple : <code>---</code> ou <code>TRIPLE</code> ;
* une espace fine : <code>\,</code> ;
* une flèche de réaction : <code>-></code> ou <code>GIVES</code> ;
* deux flèches tête-bêche d'équilibre <math>\rightleftarrows</math> : <code><-></code> ou <code>EQUILIBRIUM</code>
* une double-flèche ↔ : <code>&lt;&gt;</code> ou <code>MESOMERIC</code> ;
* un plus : <code>+</code> ou <code>PLUS</code>.
Lorsque la formule est dans un environnement mathématique hors paragraphe (<code>\[…\]</code> ou environnement <code>equation</code>), on peut placer du texte en dessous des éléments :
 \chemical{''texte principal''}{''texte dessous''}
 \chemical{''texte principal''}{''texte dessus''}{}
 \chemical{''texte principal''}{''texte dessus''}{''texte dessous''}
par exemple
<syntaxhighlight lang="latex">
\[
   \chemical{2H_2}{dihydrog\grave{e}ne} \chemical{+} \chemical{O_2}{dioxyg\grave{e}ne}
   \chemical{->}{combustion}{}
   \chemical{2H_2O}{eau}
\]
</syntaxhighlight>
pour obtenir
{{début rendu LaTeX}}
<math>\mathrm{\underset{dihydrog\grave{e}ne}{2H_2} + \underset{dioxyg\grave{e}ne}{O_2} \xrightarrow{combustion}\quad \underset{eau}{2H_2O}}</math>
{{fin rendu LaTeX}}
Si la formule est en texte, on peut placer du texte au dessus de flèches :
<syntaxhighlight lang="latex">
\startchemical
   \chemical[''flèche''][''texte dessus'']
\endchemical
</syntaxhighlight>
ou ''flèche'' est <code>GIVES</code>, <code>MESOMERIC</code> ou <code>EQUILIBRIUM</code> (on ne peut pas utilise <code>-&gt;</code>, <code>&lt;&gt;</code> ou <code>&lt;-&gt;</code>). La flèche est alors considérée comme faisant partie d'une molécule, ce qui donne de grandes espaces avant et après ; par contre, la flèche est plus longue.
<syntaxhighlight lang="latex">
\chemical{2H_2} \chemical{PLUS} \chemical{O_2}
\startchemical
   \chemical[GIVES][combustion] 
\stopchemical
\chemical{2H_2O}
</syntaxhighlight>

== Avec le mode mathématiques ==

Pour écrire des formules chimiques, on peut bien sûr utiliser les mathématiques (voir ''[[../Écrire des mathématiques]]''), en retenant les points suivants :
* on utilise <code>\mathrm{…}</code> pour avoir une écriture en romain ; comme cela concerne tous les symboles chimiques, cela devient vite fastidieux ;
* pour les formules semi-développées en ligne, on peut utiliser pour <code>-</code> les liaisons  simples, <code>=</code> pour les liaisons doubles et <code>\equiv</code> pour les liaisons triples ; pour les dessins de molécules, on envisagera d'utiliser un logiciel de dessin et d'intégrer l'image ainsi produite ;
* les flèches de réaction sont obtenues par <code>\rightarrow</code>, <code>\longrightarrow</code> et <code>\rightleftarrows</code> (ou <code>\rightleftharpoons</code>) ;
* avec l'extension <code>amsmath</code>, on peut utiliser la flèche <code>\xrightarrow{''texte dessus''}</code>, <code>\xrightarrow[''texte dessous'']{}</code> et <code>\xrightarrow[''texte dessous'']{''texte dessus''}</code> ;
* penser aux instructions de placement <code>\overset{''texte dessus''}{''texte principal''}</code> et <code>\underset{''texte dessous''}{''texte principal''}</code>.

Exemples :
<syntaxhighlight lang="latex">
\newcommand{\chimie}[1]{$\mathrm{#1}$}
\newcommand{\chimiecite}[1]{\[\mathrm{#1}\]}
\newcommand{\nchim}{\mathit{n}}

\chimiecite{CH_4 + 2O_2 \longrightarrow CO_2 + 2H_2 O}

\chimiecite{ C_{\nchim} H_{2\nchim+2} + \frac{3\nchim + 1}{2}O_2 \xrightarrow{\Delta G}
   \nchim CO_2 + (\nchim+1)H_2 O} \]

\chimiecite{Ag^+ + Cl^- \rightarrow \underset{\searrow}{AgCl}}
</syntaxhighlight>

donnent

{{début rendu LaTeX}}
: <math>\mathrm{CH_4 + 2O_2 \longrightarrow CO_2 + 2H_2 O}</math>

: <math>\mathrm{C}_n \mathrm{H}_{2n+2} + \frac{3n + 1}{2} \mathrm{O}_2 \xrightarrow{\Delta \mathrm{G}} n\mathrm{C}\mathrm{O}_2 + (n+1)\mathrm{H}_2 \mathrm{O}</math>

: <math>\mathrm{Ag^+ + Cl^- \rightarrow \underset{\searrow}{AgCl}}</math>
{{fin rendu LaTeX}}

Pour les équations dans le texte, on peut mixer le texte normal et les mathématiques, mais on se prive alors de la possibilité d'utiliser les formules centrées, numérotées ou non (<code>\[…\]</code> et environnement <code>equation</code>). Le deuxième exemple devient alors
 C{{bleu|$}}_n{{bleu|$}}H{{vert|$}}_{2n+2} + \frac{3n + 1}{2}{{vert|$}}O{{bleu|$}}_2 \xrightarrow{\enthreac} n{{bleu|$}}CO{{vert|$}}_2 + (n+1){{vert|$}}H{{bleu|$}}_2{{bleu|$}}O

== Avec <code>chemtex</code> ==

L'extension ChemTeX se trouve à l'adresse suivante :
: http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex209/contrib/chemtex/
Les formules chimiques se tapent simplement en mode mathématique comme évoqué ci-dessus.

ChemTeX consiste en des macros de mise en forme. Par exemple, pour tracer une flèche de réaction :
 \cto{''texte au dessus''}{''texte en dessous''}{''longueur''}
où ''longueur'' est le nombre de caractères du texte le plus grand (indices et exposants compris).
Par exemple :
 \[
   HC \equiv CH + H_{2}O
   {{bleu|\cto{}}Hg^{++}{{bleu|}{}}18\%\ H_{2}SO_{4},\ 90^\circ{{bleu|}{}}14{{bleu|} }}
   CH_{3}-CHO
 \]
pour
{{début rendu LaTeX}}
: <math>\mathrm{HC \equiv CH + H_{2}O \xrightarrow[18\%\ H_{2}SO_{4},\ 90^\circ]{Hg^{++}} CH_{3}-CHO}</math>
{{fin rendu LaTeX}}

== Notes ==

<references />

== Voir aussi ==

=== Wikilivres ===

* [[../Dessiner_avec_LaTeX/Dessiner_des_molécules]]

=== Liens externes ===

* Pour dessiner un tableau de classification périodique : [http://groups.google.com/group/fr.comp.text.tex/browse_thread/thread/a18c8ea09ff803bf/81bb8dde609b5352 Mendeleiev, il pue ?], discussion du 26 août sur news:fr.comp.text.tex

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[[Catégorie:LaTeX (livre)|Écrire des formules chimiques]]