化学式と構造

化学表記法は LaTeX のデフォルトと競合します。数学モードでは要素記号が変数であるかのように斜体で表示され、テキスト モードでは添え字がまったくありません。 2 つのパッケージが作業を分割します。 mhchem は化学者の単純な記法から式と反応を植字し、chemfig は構造図を描画します。

mhchem を使用した式と反応

\usepackage[version=4]{mhchem}
\ce{H2O}
\ce{CO2 + C -> 2CO}

version=4 オプションは現在の構文を選択します。すべての化学物質は \ce{...} の中に入れられ、化学者が記述する方法でその内容を読み取ります。 \ce{H2O} では、2 は自動的に下付き文字になり、規則に従って元素記号は直立したままになります。反応では、「+」は適切な間隔を取得し、「->」は反応矢印になり、CO の前の 2 は化学量論係数として認識されるため、ベースラインではフルサイズのままになります。

同じ表記がスケールアップされます。電荷は上付き文字として乗るので、\ce{SO4^2-} は 2- 電荷の硫酸塩を与えます。物質の状態は、「\ce{H2O(l)}」のように括弧内に付けられます。平衡矢印は「<=>」と書きます。 \ce{^{14}C} は、記号の前に同位体番号を置きます。 \ce はテキスト モードと数学モードの両方で機能するため、余分な区切り文字なしで数式を文内に置くことができます。

chemfig を使用した構造

\usepackage{chemfig}
\chemfig{H-C(-[2]H)(-[6]H)-H}

\chemfig は、コンパクトな線形コードから構造を描画します。原子はその記号として書かれ、「-」は次の原子との結合を描きます。括弧で囲まれた数字は結合の方向を東から反時計回りに 45 度ずつ設定します。[2] は真っ直ぐ上を指し、[6] は真っ直ぐ下を指します。括弧は現在の原子から分岐を開くため、「C(-[2]H)(-[6]H)」は水素を上に 1 つ、下に 1 つ成長し、主鎖は右に進みます。例は、平らに描かれたメタンです。中央の炭素が 4 つの水素に結合しています。二重結合と三重結合は「=」と「~」で書かれ、環状構造と芳香族構造には専用の環構文があります。

実践的なメモ

2 つのツールをそれぞれのレーンに置いておきます。式や方程式として左から右に読むものには「mhchem」を使用し、分子の幾何学が重要な場合は「chemfig」を使用します。どちらも標準の LaTeX エンジンでコンパイルされ、外部描画プログラムは必要ありません。

よくある初心者の間違いは、裸の数学モードで数式を書くことです。 $H_2O$ はコンパイルされますが、H と O が変数のように斜体で設定されます。これは慣習的に間違っています。 \ce{H2O} は、少ない入力で直立した形式を生成します。どちらのパッケージも ライブ プレイグラウンド で試すことができます。