public void Wasser()
{
// Überprüfe, ob aus den Bestandteilen die chemische Formel generiert werden kann
Element wasserstoff = Periodensystem.Instance.FindeNichtmetallNachAtomsymbol("H");
Element sauerstoff = Periodensystem.Instance.FindeNichtmetallNachAtomsymbol("O");
// Füge den Bestandteilen dem Wasser hinzu
Atombindung wasser = new Atombindung();
wasser.AddBestandteil(wasserstoff, 2);
wasser.AddBestandteil(sauerstoff, 1);
// Überprüfe ob identisch
Assert.AreEqual("H₂O", wasser.GeneriereChemischeFormelAusBestandteilen());
wasser = new Atombindung("H₂O");
wasser.Bestandteile = wasser.GeneriereBestandteileAusChemischerFormel();
// Erhalte die Moleküle aus den Bestandteilen
Molekuel wasserstoffMolekuel = wasser.ErhalteMolekuel(wasserstoff);
Molekuel sauerstoffMolekuel = wasser.ErhalteMolekuel(sauerstoff);
// Überprüfe ob identisch
Assert.AreEqual(2, wasserstoffMolekuel.AnzahlAtomeInMolekuel());
Assert.AreEqual("H", wasserstoffMolekuel.Atombindung.ErhalteElement().Symol);
Assert.AreEqual(1, sauerstoffMolekuel.AnzahlAtomeInMolekuel());
Assert.AreEqual("O", sauerstoffMolekuel.Atombindung.ErhalteElement().Symol);
}
/// <summary>
/// Startet die Metall-Saeure Reaktion
/// </summary>
public override void BeginneReaktion()
{
// Erhalte die ionisierten Saeurevarianten der Saeure. Die Anzahl der Protonen
// in der Saeure gibt die Anzahl der Varianten an, da jeweils Protonen im
// Saeurerest sich anlagern koennen
List <(Kation wasserstoffIon, Anion saeurerestIon)> saeureVariationen = ReagierendeSaeure.ErhalteIonisierteSaeurevarianten();
// Generiere fuer jede Saerevariante eine Reaktionsgleichung
foreach ((Kation wasserstoffIon, Anion saeurerestIon)saeureVariation in saeureVariationen)
{
// Ionisiere das Metall, damit ein Salz kreiert werden kann
Kation metallIon = new Kation(new Molekuel(new Atombindung(ReagierendesMetall, 1), 1));
// Generie das Salz aus dem ionisierten Metall + dem ionisierten
// Saeurerest
Salz salz = new Salz(metallIon, saeureVariation.saeurerestIon);
// Erstelle die Wasserstoffbindung
Atombindung wasserstoff = new Atombindung("H₂", "Wasserstoff");
// Erstelle die Reaktionsstoffe mit den vorhandenen Bindungen.
// Diese Klasse merkt sich zu den Bindungen auch die Anzahl
// der Molekuele nach dem ausgleichen
Reaktionsstoff wasserstoffKomponente = new Reaktionsstoff(wasserstoff);
Reaktionsstoff metallKomponente = new Reaktionsstoff(ReagierendesMetall);
Reaktionsstoff saeureKomponente = new Reaktionsstoff(ReagierendeSaeure);
Reaktionsstoff salzKomponente = new Reaktionsstoff(salz);
// Die Anzahl der Metallkomponente entspricht der Anzahl der Metallatome
// im Salz bei der Salzkreierung werden die Metall-Atome so gesetzt, dass
// sie mit der Ladung des Saeurerestes uebereinstimmt
metallKomponente.Anzahl = salz.Kation.Molekuel.AnzahlAtomeInMolekuel();
// Die Anzahl der Saeurekomponente entspricht der Anzahl des
// Saeurerest-Molekuels im Salz bei der Salzkreierung werden
// die Saeurerest-Molekuele so gesetzt, dass sie mit der Ladung
// des Metalls übereinstimmt
saeureKomponente.Anzahl = salz.Anion.Molekuel.Anzahl;
// Die Anzahl der Salzkomponente bleibt bei dieser Reaktion immer eins
salzKomponente.Anzahl = 1;
// Erhalte die Anzahl der Wasserstoffatome in der Saeure
double maximaleWasserstoffAtome = saeureKomponente.Anzahl * ReagierendeSaeure.Wasserstoff.AnzahlAtomeInMolekuel();
// Subtrahiere die Anzahl der Wasserstoffatome in der Saeure mit der
// Anzahl der Wasserstoffatome im Salz um die restlichen
// Wasserstoffatome für die Wasserstoffbindung H2 zu erhalten
double restlicheWasserstoffAtome = maximaleWasserstoffAtome - (salzKomponente.Anzahl * salz.Anion.Molekuel.Anzahl * (ReagierendeSaeure.Wasserstoff.AnzahlAtomeInMolekuel() - saeureVariation.wasserstoffIon.Molekuel.AnzahlAtomeInMolekuel()));
// Die Anzahl der Wasserstoffbindung H2 ergibt sich aus der Anzahl
// Wasserstoffatomeder restlichen Wasserstoffatome / 2
wasserstoffKomponente.Anzahl = restlicheWasserstoffAtome / 2;
// Fuege der Liste der Reaktionen diese Reaktion hinzu
ReaktionsResultate.Add(new MetallSaeureReaktionsResultat(metallKomponente, saeureKomponente, salzKomponente, wasserstoffKomponente));
}
}
public List <(Kation wasserstoffIon, Anion saeurerestIon)> ErhalteIonisierteSaeurevarianten()
{
List <(Kation wasserstoffIon, Anion saeurerestIon)> ionisierteSaeurevarianten = new List <(Kation wasserstoffIon, Anion saeurerestIon)>();
Nichtmetall wasserstoff = Periodensystem.Instance.FindeNichtmetallNachAtomsymbol("H");
if (wasserstoff == null)
{
throw new Exception("Wasserstoff konnte im Periodensystem nicht gefunden werden");
}
for (int wasserstoffInEster = Wasserstoff.Atombindung.AnzahlAtome - 1; wasserstoffInEster >= 0; wasserstoffInEster--)
{
// Kation
Atombindung wasserstoffbindung = new Atombindung(wasserstoff, Wasserstoff.Atombindung.AnzahlAtome - wasserstoffInEster);
Kation abgabeWasserstoff = new Kation(new Molekuel(wasserstoffbindung, 1), Wasserstoff.Atombindung.AnzahlAtome - wasserstoffInEster);
// Anion
if (wasserstoffInEster == 0)
{
// Das Säurerest hat sich nicht verändert und wird identisch abgegeben
Anion abgabeSaeurerest = new Anion(Saeurerest, -(Wasserstoff.Atombindung.AnzahlAtome - wasserstoffInEster));
abgabeSaeurerest.Molekuel.Atombindung.SetzeTrivialname(NameSaurerestAnion);
ionisierteSaeurevarianten.Add((abgabeWasserstoff, abgabeSaeurerest));
}
else
{
// Das Säurerest beinhaltet nun Wassserstoff Atome
string saeurerestName = null;
if (wasserstoffInEster > 1)
{
saeurerestName = NomenklaturHelfer.Praefix(wasserstoffInEster) + "hydrogen" + NameSaurerestAnion;
}
else
{
saeurerestName = "Hydrogen" + NameSaurerestAnion;
}
Atombindung wasserstoffbindungInSaeurerest = new Atombindung(wasserstoff, wasserstoffInEster);
string saurerrestFormel = wasserstoffbindungInSaeurerest.ChemischeFormel + Saeurerest.Atombindung.ChemischeFormel;
Atombindung saeurerestbindung = new Atombindung(saurerrestFormel, wasserstoffbindungInSaeurerest, Saeurerest.Atombindung);
saeurerestbindung.SetzeTrivialname(saeurerestName);
Anion abgabeSaeurerest = new Anion(new Molekuel(saeurerestbindung, 1), -(Wasserstoff.Atombindung.AnzahlAtome - wasserstoffInEster));
ionisierteSaeurevarianten.Add((abgabeWasserstoff, abgabeSaeurerest));
}
}
return(ionisierteSaeurevarianten);
}
public void Schwefeldichloridoxid()
{
Atombindung verbindung = new Atombindung("SOCl₂");
Assert.AreEqual("Schwefeldichloridoxid", verbindung.GeneriereNameErsterOrdnung());
}
public void Lithiumhydrogensulfid()
{
Atombindung verbindung = new Atombindung("LiHS");
Assert.AreEqual("Lithiumhydrogensulfid", verbindung.GeneriereNameErsterOrdnung());
}
public void Dihydrogenoxid()
{
Atombindung verbindung = new Atombindung("H₂O");
Assert.AreEqual("Dihydrogenoxid", verbindung.GeneriereNameErsterOrdnung());
}
public void Magnesiumtitantrioxid()
{
Atombindung verbindung = new Atombindung("MgTiO₃");
Assert.AreEqual("Magnesiumtitantrioxid", verbindung.GeneriereNameErsterOrdnung());
}
public void Kaliummagnesiumtrifluorid()
{
Atombindung verbindung = new Atombindung("KMgF₃");
Assert.AreEqual("Kaliummagnesiumtrifluorid", verbindung.GeneriereNameErsterOrdnung());
}
public void Dialuminiumtrioxid()
{
Atombindung verbindung = new Atombindung("Al₂O₃");
Assert.AreEqual("Dialuminiumtrioxid", verbindung.GeneriereNameErsterOrdnung());
}
public void Sauerstoffdifluorid()
{
Atombindung verbindung = new Atombindung("OF₂");
Assert.AreEqual("Sauerstoffdifluorid", verbindung.GeneriereNameErsterOrdnung());
}
public void Kohlenstoffdisulfid()
{
Atombindung verbindung = new Atombindung("CS₂");
Assert.AreEqual("Kohlenstoffdisulfid", verbindung.GeneriereNameErsterOrdnung());
}
public void Distickstoffoxid()
{
Atombindung verbindung = new Atombindung("N₂O");
Assert.AreEqual("Distickstoffoxid", verbindung.GeneriereNameErsterOrdnung());
}
public void Stickstofftrihydrid()
{
Atombindung verbindung = new Atombindung("NH₃");
Assert.AreEqual("Stickstofftrihydrid", verbindung.GeneriereNameErsterOrdnung());
}
public override void BeginneReaktion()
{
// Erhalte die ionisierten Saeurevarianten der Saeure. Die Anzahl der Protonen
// in der Saeure gibt die Anzahl der Varianten an, da jeweils Protonen im
// Saeurerest sich anlagern koennen
List <(Kation wasserstoffIon, Anion saeurerestIon)> saeureVariationen = ReagierendeSaeure.ErhalteIonisierteSaeurevarianten();
// Generiere fuer jede Saerevariante eine Reaktionsgleichung
foreach ((Kation wasserstoffIon, Anion saeurerestIon)saeureVariation in saeureVariationen)
{
// Definiere die benoetigten Komponenenten, damit ihrer Anzahl gesezt werden kann
Reaktionsstoff laugeKomponente = new Reaktionsstoff(ReagierendeLauge);
Reaktionsstoff saeureKomponente = new Reaktionsstoff(ReagierendeSaeure);
Salz salz = null;
// UeberprUefe, ob es sich bei der Lauge um Ammoniak handelt
if (ReagierendeLauge is Ammoniak)
{
// Es handelt sich bei der Lauge um Ammoniak
Ammoniak ammoniak = ReagierendeLauge as Ammoniak;
// Erstelle das Ammonium-Ion
Kation ammonium = new Kation(new Molekuel(new Atombindung("NH₄", "Ammonium"), 1), 1);
// Erstelle das Salz aus dem Ammonium-Ion und dem Saeurerest-Ion
salz = new Salz(ammonium, saeureVariation.saeurerestIon);
// Setze die Anzahl der Lauge gleich der Anzahl der Ammonium-Moeluele
laugeKomponente.Anzahl = salz.Kation.Molekuel.Anzahl;
// Erstelle die restlichen Reaktionsstoffe
Reaktionsstoff salzKomponente = new Reaktionsstoff(salz);
// Setze die Anzahl der restlichen Komponenten gleich eins
saeureKomponente.Anzahl = 1;
salzKomponente.Anzahl = 1;
// Fuege der Liste der Reaktionen diese Reaktion hinzu
ReaktionsResultate.Add(new SaeureLaugeReaktionsResultat(saeureKomponente, laugeKomponente, salzKomponente, null));
}
else
{
// Es handelt sich bei der Lauge um ein Metallhydroxid
Metall metall = ReagierendeLauge.Metall.Atombindung.ErhalteElement() as Metall;
// Erstelle das Metall-Ion
Kation metallIon = new Kation(new Molekuel(new Atombindung(metall, 1), 1));
// Erstelle das Salz aus dem Metall-Ion und dem Saeurerest-Ion
salz = new Salz(metallIon, saeureVariation.saeurerestIon);
// Erstelle die Wasserstoffbindung
Atombindung wasser = new Atombindung("H₂O", "Wasser");
// Erstelle die restlichen Reaktionsstoffe
Reaktionsstoff wasserKomponente = new Reaktionsstoff(wasser);
Reaktionsstoff salzKomponente = new Reaktionsstoff(salz);
//Falls die Anzahl der Metall-Atome in der Lauge gleich dem im Salz sind
if (ReagierendeLauge.Metall.AnzahlAtomeInMolekuel() == salz.Kation.Molekuel.AnzahlAtomeInMolekuel())
{
// Die Anzahl der Metall-Atome in der Lauge, sowie im Salz sind identisch
// => Anzahl Lauge und Salz auf 1 setzen
laugeKomponente.Anzahl = 1;
salzKomponente.Anzahl = 1;
}
//Falls die Anzahl der Metall-Atome in der Lauge groeßer dem im Salz sind
else if (ReagierendeLauge.Metall.AnzahlAtomeInMolekuel() > salz.Kation.Molekuel.AnzahlAtomeInMolekuel())
{
// Die Anzahl der Metall-Atome in der Lauge sind groeßer als die im Salz
// => Anzahl Lauge auf 1 setzen und die Anzahl des Salzes berechnen
laugeKomponente.Anzahl = 1;
salzKomponente.Anzahl = ReagierendeLauge.Metall.AnzahlAtomeInMolekuel() / salz.Kation.Molekuel.AnzahlAtomeInMolekuel();
}
//Falls die Anzahl der Metall-Atome in der Lauge kleiner dem im Salz sind
else
{
// Die Anzahl der Metall-Atome in der Lauge sind geringer als die im Salz
// => Anzahl Lauge berechnen und die Anzahl des Salzes auf 1 setzen
laugeKomponente.Anzahl = salz.Kation.Molekuel.AnzahlAtomeInMolekuel() / ReagierendeLauge.Metall.AnzahlAtomeInMolekuel();
salzKomponente.Anzahl = 1;
}
// Die Anzahl der Saeure entspricht die Anzahl des Saeurerest-Ions
// => Saeure um die Anzahl des Saeurerestions multiplizieren
saeureKomponente.Anzahl = salzKomponente.Anzahl * salz.Anion.Molekuel.Anzahl;
// Erhalte die Anzahl der Wasserstoffatome in der Saeure
double wasserstoffAtomeInSaeure = saeureKomponente.Anzahl * ReagierendeSaeure.Wasserstoff.AnzahlAtomeInMolekuel();
// Erhalte die Anzahl der Wasserstoffatome im Salz
double wasserstoffAtomeInSalz = salzKomponente.Anzahl * salz.Anion.Molekuel.Anzahl * ((saeureKomponente.Molekuel as Saeure).Wasserstoff.AnzahlAtomeInMolekuel() - saeureVariation.wasserstoffIon.Molekuel.AnzahlAtomeInMolekuel());
// Erhalte die Anzahl der Wasserstoffatome in der Lauge
double wasserstoffAtomeInLauge = laugeKomponente.Anzahl * ReagierendeLauge.Hydroxid.Anzahl;
// Subtrahiere die Wasserstoffatome im Salz von der Saeure + Lauge und
// teile es durch zwei, da H20 gleich zwei Wasserstoffatome pro Molekuel besitzt
wasserKomponente.Anzahl = (wasserstoffAtomeInSaeure + wasserstoffAtomeInLauge - wasserstoffAtomeInSalz) / 2;
// Fuege der Liste der Reaktionen diese Reaktion hinzu
ReaktionsResultate.Add(new SaeureLaugeReaktionsResultat(saeureKomponente, laugeKomponente, salzKomponente, wasserKomponente));
}
}
}
public override void BeginneReaktion()
{
// Erhalte die ionisierten Saeurevarianten der Saeure. Die Anzahl der Protonen
// in der Saeure gibt die Anzahl der Varianten an, da jeweils Protonen im
// Saeurerest sich anlagern koennen
List <(Kation wasserstoffIon, Anion saeurerestIon)> saeureVariationen = ReagierendeSaeure.ErhalteIonisierteSaeurevarianten();
// Generiere fuer jede Saerevariante eine Reaktionsgleichung
foreach ((Kation wasserstoffIon, Anion saeurerestIon)saeureVariation in saeureVariationen)
{
// Erhalte das Metallelement aus dem Oxid und ionisiere es
Metall metall = ReagierendesMetalloxid.Bindungspartner.Atombindung.ErhalteElement() as Metall;
Kation metallIon = new Kation(new Molekuel(new Atombindung(metall, 1), 1));
// Bilde das Salz aus dem Metallion und dem ionisierten Saeurerest
Salz salz = new Salz(metallIon, saeureVariation.saeurerestIon);
// Erstelle die Wasserstoffbindung
Atombindung wasser = new Atombindung("H₂O", "Wasser");
// Erstelle die Reaktionsstoffe mit den vorhandenen Bindungen.
// Diese Klasse merkt sich zu den Bindungen auch die Anzahl
// der Molekuele nach dem Ausgleichen
Reaktionsstoff metalloxidKomponente = new Reaktionsstoff(ReagierendesMetalloxid);
Reaktionsstoff saeureKomponente = new Reaktionsstoff(ReagierendeSaeure);
Reaktionsstoff wasserKomponente = new Reaktionsstoff(wasser);
Reaktionsstoff salzKomponente = new Reaktionsstoff(salz);
//Falls die Anzahl der Metall-Atome im Oxid gleich dem im Salz sind
if (ReagierendesMetalloxid.Bindungspartner.AnzahlAtomeInMolekuel() == salz.Kation.Molekuel.AnzahlAtomeInMolekuel())
{
// Die Anzahl der Metall-Atome im Oxid, sowie im Salz sind identisch,
// => Anzahl des Metalloxids und des Salzes auf 1 setzen
metalloxidKomponente.Anzahl = 1;
salzKomponente.Anzahl = 1;
}
//Falls die Anzahl der Metall-Atome im Oxid groeßer dem im Salz sind
else if (ReagierendesMetalloxid.Bindungspartner.AnzahlAtomeInMolekuel() > salz.Kation.Molekuel.AnzahlAtomeInMolekuel())
{
// Die Anzahl der Metall-Atome im Oxid sind groeßer als die im Salz
// => Anzahl des Metalloxids auf 1 setzen und die Anzahl des Salzes berechnen
metalloxidKomponente.Anzahl = 1;
salzKomponente.Anzahl = ReagierendesMetalloxid.Bindungspartner.AnzahlAtomeInMolekuel() / salz.Kation.Molekuel.AnzahlAtomeInMolekuel();
}
//Falls die Anzahl der Metall-Atome im Oxid kleiner dem im Salz sind
else
{
// Die Anzahl der Metall-Atome im Oxid sind geringer als die im Salz
// => Anzahl des Metalloxids berechnen und die Anzahl des Salzes auf 1 setzen
metalloxidKomponente.Anzahl = salz.Kation.Molekuel.AnzahlAtomeInMolekuel() / ReagierendesMetalloxid.Bindungspartner.AnzahlAtomeInMolekuel();
salzKomponente.Anzahl = 1;
}
// Die Anzahl der Saeure entspricht die Anzahl des Saeurerestions
// => Saeure um die Anzahl des Saeurerestions multiplizieren
saeureKomponente.Anzahl = salzKomponente.Anzahl * salz.Anion.Molekuel.Anzahl;
// Erhalte die Anzahl der Wasserstoffatome in der Saeure
double wasserstoffAtomeInSaeure = saeureKomponente.Anzahl * ReagierendeSaeure.Wasserstoff.AnzahlAtomeInMolekuel();
// Erhalte die Anzahl der Wasserstoffatome im Salz
double wasserstoffAtomeInSalz = salzKomponente.Anzahl * salz.Anion.Molekuel.Anzahl * ((saeureKomponente.Molekuel as Saeure).Wasserstoff.AnzahlAtomeInMolekuel() - saeureVariation.wasserstoffIon.Molekuel.AnzahlAtomeInMolekuel());
// Subtrahiere die Wasserstoffatome in der Saeure mit dem des Salzes und
// teile es durch zwei, da H20 gleich zwei Wasserstoffatome pro Molekuel besitzt
wasserKomponente.Anzahl = (wasserstoffAtomeInSaeure - wasserstoffAtomeInSalz) / 2;
// Fuege der Liste der Reaktionen diese Reaktion hinzu
ReaktionsResultate.Add(new MetalloxidSaeureReaktionsResultat(metalloxidKomponente, saeureKomponente, salzKomponente, wasserKomponente));
}
}
public void Phosphorbromidchloridfluorid()
{
Atombindung verbindung = new Atombindung("PBrClF");
Assert.AreEqual("Phosphorbromidchloridfluorid", verbindung.GeneriereNameErsterOrdnung());
}
public Molekuel(Atombindung atombindung, int anzahl)
{
Atombindung = atombindung;
Anzahl = anzahl;
}
public void Natriumchlorid()
{
Atombindung verbindung = new Atombindung("NaCl");
Assert.AreEqual("Natriumchlorid", verbindung.GeneriereNameErsterOrdnung());
}
