Beispiel - Chemische Verbindungen

Darstellung chemischer Verbindungen

Ein Wassermolekül besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom.

Chemiker haben eine spezielle Sprache entwickelt, um solche chemischen Verbindungen darzustellen. Wasser hat die folgende Darstellung:

H2O

Aufgabe 1

Welche Symbole werden von Chemikern zur Darstellung chemischer Verbindungen benutzt?

Aufgabe 2

Erstelle eine Tabelle mit Beispielen von Zeichenfolgen, in der jeweils angegeben wird, ob es sich um eine korrekt gebildete chemische Verbindung handelt.

Zeichenfolge	korrekt
H2O	ja
C2H4O2
NaCl
TiMo
K0M1N2

Formalisierung

Sprachen nutzen Zeichen bzw. Symbole als Bausteine, um hieraus Spracheinheiten zu bilden. Im Fall der Sprache der chemischen Verbindungen sind das die Symbole zur Darstellung der Elemente des Periodensystems und Ziffern zur Darstellung von natürlichen Zahlen. Die Menge dieser Symbole bildet dann das sogenannte Alphabet der Sprache der chemischen Verbindungen.

Alphabet: Σ = {H, He, Li, Be, B, C, N, O, ..., 0, 1, ..., 9}

Einheiten, die durch Hintereinanderreihung von Symbolen aus dem Alphabet Σ entstehen, nennt man auch Wörter (über dem Alphabet Σ). Für das oben gezeigte Alphabet gibt es unendlich viele Möglichkeiten, Wörter zu bilden. Beispiele für solche Wörter sind:

Wörter über dem Alphabet: H2O, NaCl, 0BOCK, ...

Einige dieser Wörter wie z. B. H₂O stellen chemische Verbindungen dar, andere wie z. B. ₀BOCK nicht. Die Sprache L der chemischen Verbindungen ist also eine ganz bestimmte Teilmenge der Menge aller möglichen Wörter über Σ:

Sprache der chemischen Verbindungen: L = {H2O, NaCl, C2H4O2, ...}