Alle chemische elementen hebben naast een naam ook een korte symbolische voorstelling. Deze chemische symbolen bestaan uit één of twee letters van het Latijnse alfabet, maar het kunnen er ook drie zijn indien aan het element een tijdelijke naam werd toegekend. Chemische symbolen worden geschreven met een hoofdletter, gevolgd door nul of meer kleine letters.

De oudste chemische symbolen zijn afgeleid van klassieke Latijnse of Griekse namen. Voor sommige elementen is dat omdat het materiaal reeds in de oudheid gekend was, terwijl de naam van andere elementen een meer recente uitvinding is. Zo is He bijvoorbeeld het symbool voor helium (nieuwe Latijnse naam; niet gekend ten tijde van het Oude Rome), Pb voor lood (plumbum in het Latijn) en Hg voor kwik (hydrargyrum in het Grieks). Sommige symbolen hebben een andere origine, zoals W voor wolfraam (Wolfram in het Duits; niet gekend ten tijde van het Oude Rome).

Aan nieuwe of nog niet gesynthetiseerde elementen wordt een tijdelijk symbool van drie letters toegekend op basis van het atoomnummer van het chemische element. Zo werd Uno als tijdelijk symbool gebruikt voor hassium (element met atoomnummer 108), afgeleid van de tijdelijke naam unniloctium.

In het Chinees heeft elk chemisch element een eigen karakter¹, dat doorgaans speciaal voor dat doeleinde werd ontworpen.

Opgave

Om komaf te maken met het feit dat er niet altijd een direct verband bestaat tussen de naam en het symbool van een chemisch element, hebben we besloten om aan elk element op een systematische manier een nieuw symbool toe te kennen. Dit zijn de selectiecriteria waarover we reeds een consensus gevonden hebben:

1. elk symbool moet bestaan uit een hoofdletter gevolgd door nul of meer kleine letters

2. symbolen moeten kunnen gevormd worden door het schrappen van letters uit de naam van het chemisch element (zonder rekening te houden met het verschil tussen hoofdletters en kleine letters, maar wel met de volgorde van de letters)

Daarmee blijven er uiteraard nog heel wat mogelijkheden over om het symbool af te leiden van de naam van een chemisch element. Over de volgende bijkomende selectiecriteria wordt nog volop gediscussieerd:

3. symbolen voor alle chemische elementen moeten even lang zijn (bijvoorbeeld twee letters)

4. van alle mogelijke symbolen kiezen we het alfabetisch eerste/laatste symbool

Om te helpen bij het selecteren van nieuwe symbolen voor chemische elementen vragen we:

• Schrijf een functie isgeldig waaraan een symbool (str) en de naam (str) van een chemisch element moeten doorgegeven worden. De functie moet een Booleaanse waarde (bool) teruggeven die aangeeft of het gegeven symbool voldoet aan criteria (1) en (2) voor het chemisch element met de gegeven naam. De functie heeft ook nog een optionele derde parameter lengte waaraan een getal $$n \in \mathbb{N}_0$$ (int) kan doorgegeven worden. Als er expliciet een waarde wordt doorgegeven aan de parameter lengte, dan moet de Booleaanse waarde die de functie teruggeeft bijkomend ook aanduiden of het gegeven symbool lengte $$n$$ heeft (cfr. criteria (3)).

• Schrijf een functie symbolen waaraan de naam (str) van een chemisch element moet doorgegeven worden. De functie moet een verzameling (set) teruggeven met alle symbolen van twee letters (str) die voldoen aan criteria (1) en (2). Dit zijn dus de combinaties van elke twee letters die voorkomen in de naam van het element, waarbij de eerste letters vóór de tweede letter voorkomt in de naam, en waarbij de eerste letter is omgezet naar een hoofdletter en de tweede naar een kleine letter.

• Schrijf een functie voorkeur waaraan de naam (str) van een chemisch element moet doorgegeven worden. De functie heeft ook nog een optionele tweede parameter laatste waaraan een Booleaanse waarde (bool) kan doorgegeven worden (standaardwaard: False). De functie moet het symbool van twee letters (str) teruggeven dat voldoet aan criteria (1) en (2), en dat alfabetisch eerst (waarde False toegekend aan parameter laatste) of laatst (waarde True toegekend aan parameter laatste) komt van alle symbolen van twee letters die aan deze criteria voldoen.

Voorbeeld

>>> isgeldig('Zer', 'Zeddemorium')
True
>>> isgeldig('Zer', 'Zeddemorium', 2)
False
>>> isgeldig('di', 'Zeddemorium')
False

>>> symbolen('Iron')
{'Ir', 'Io', 'In', 'Ro', 'Rn', 'On'}
>>> symbolen('Neon')
{'Eo', 'Nn', 'No', 'En', 'Ne', 'On'}

>>> voorkeur('Iron')
'In'
>>> voorkeur('Iron', laatste=True)
'Ro'
>>> voorkeur('Neon')
'En'
>>> voorkeur('Neon', True)
'On'

Epiloog

Toen het leger van Hitler na de verovering van Denemarken door Kopenhagen marcheerde, moest Niels Bohr² snel een beslissing nemen over wat hij zou doen om de Nobelprijsmedailles te beschermen die aan hem toevertrouwd waren door zijn Duitse collega's James Franck³ en Max Von Laue⁴. Goud het land uit smokkelen werd bijna als een halszaak aanzien, en het feit dat de namen van de natuurkundigen op de medailles gegraveerd stonden, maakte het een dubbel riskante onderneming. De medailles begraven leek ook weinig zekerheid te bieden. Uiteindelijk kwam zijn vriend — de Hongaarse scheikundige George de Hevesy⁵ — met een geniale oplossing op de proppen: hij loste de medailles op in een anonieme pot met aqua regia⁶ (koningswater), die Bohr gewoon op zijn boekenrek liet staan toen hij naar Zweden vluchtte.

Toen hij in 1945 terugkeerde, trof hij de pot nog steeds aan op de plaats waar hij hem had achtergelaten. Bohr recupereerde het goud en de Nobelstichting liet er terug twee medailles van gieten.

De Oostenrijks-Amerikaanse chemicus Hermann Francis Mark vond ook een slimme manier om met al zijn geld aan de Duitse bezetter te ontsnappen. Hij gebruikte het om er platinadraad mee te kopen, die hij vervormde tot kleerhangers. Zodra hij die met succes voorbij de douane had gesmokkeld, verkocht hij ze opnieuw om daarmee zijn geld terug te krijgen.