Mover uma equação muito longa para centralizar e expandir a largura do texto no LaTeX?

Question

Eu faço uma fórmula que é muito longa e não fica centralizada. Espero movê-lo para o centro e expandir a largura do texto apenas para esta fórmula, portanto, após esta fórmula, espero que a largura do texto retorne ao padrão.

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\usepackage[version=4]{mhchem}
\usepackage{mathtools}
\begin{document}
\centering
\begin{align}
      \label{eq:MgSO4}
     \left( \ce{MgSO4}\right)&=-\frac{10^{\text{pH}+\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{29441213}{5000000}}}
      {
        \splitfrac{-10^{\frac{16393 t^2}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}{-10^{\text{pH}+\frac{58880041}{10000000}} 
        \left(10^{\text{pH}}+10^{\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}\right)}}\\
      \label{eq:CaSO4}
      \left(\ce{CaSO4}\right)&=-\frac{10^{\frac{16393 t^2}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}
      {
        \splitfrac{-10^{\frac{16393 t^2}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}{-10^{\text{pH}+\frac{58880041}{10000000}} 
        \left(10^{\text{pH}}+10^{\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}\right)}}\\
      \label{eq:CaMg(CO3)2}
      \left(\ce{CaMg(CO3)2}\right)&=-\frac{10^{2 \text{pH}+\frac{58880041}{10000000}}}
      {
        \splitfrac{-10^{\frac{16393 t^2}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}{-10^{\text{pH}+\frac{58880041}{10000000}} 
        \left(10^{\text{pH}}+10^{\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}\right)}}   
   \end{align}
\end{document}

Como o denominador foi dividido em duas partes, existe uma maneira de adicionar antecedentes ao denominador para que o leitor saiba que essas duas partes devem ser lidas juntas?

Answer 1

Um pouco complicado, é claro, estilisticamente falando, mas funciona:

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\usepackage[version=4]{mhchem}
\usepackage{mathtools}
%\UseTblrLibrary{booktabs, siunitx}  % throws an error
\usepackage{chngpage}
\begin{document}
%\centering  % why is this here?
\begin{adjustwidth}{-2.5cm}{-2.5cm}  
\begin{align}
      \label{eq:MgSO4}
     \left( \ce{MgSO4}\right)&=-\frac{10^{\text{pH}+\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{29441213}{5000000}}}
      {
        \splitfrac{-10^{\frac{16393 t^2}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}{-10^{\text{pH}+\frac{58880041}{10000000}} 
        \left(10^{\text{pH}}+10^{\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}\right)}}\\
      \label{eq:CaSO4}
      \left(\ce{CaSO4}\right)&=-\frac{10^{\frac{16393 t^2}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}
      {
        \splitfrac{-10^{\frac{16393 t^2}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}{-10^{\text{pH}+\frac{58880041}{10000000}} 
        \left(10^{\text{pH}}+10^{\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}\right)}}\\
      \label{eq:CaMg(CO3)2}
      \left(\ce{CaMg(CO3)2}\right)&=-\frac{10^{2 \text{pH}+\frac{58880041}{10000000}}}
      {
        \splitfrac{-10^{\frac{16393 t^2}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}{-10^{\text{pH}+\frac{58880041}{10000000}} 
        \left(10^{\text{pH}}+10^{\frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}\right)}}   
   \end{align}
\end{adjustwidth}
\end{document}

Isso usa pacote chngpagecom o adjustwidthambiente.

Answer 2

Uma possível solução, que combine o carregamento geometry, para ter margens mais dignas, o fleqnambiente e as frações médias de nccmath, e \mathrlapde mathtools:

    \documentclass{article}
    \usepackage{amsmath}
    \usepackage[version=4]{mhchem}
    \usepackage{nccmath, mathtools}
    \usepackage[showframe]{geometry}

    \begin{document}

    \begin{fleqn}
    \begin{align}
          \label{eq:MgSO4}
         \left( \ce{MgSO4}\right)&=-\mathrlap{\mfrac{10^{\text{pH}+\frac{47580 t²+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{29441213}{5000000}}}
          {
            \splitfrac{-10^{\frac{16393 t²}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t²+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}{-10^{\text{pH}+\frac{58880041}{10000000}}
            \left(10^{\text{pH}}+10^{\frac{47580 t²+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}\right)}}}\\
          \label{eq:CaSO4}
          \left(\ce{CaSO4}\right)&=-\mathrlap{\mfrac{10^{\frac{16393 t²}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t²+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}
          {
            \splitfrac{-10^{\frac{16393 t²}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t²+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}{-10^{\text{pH}+\frac{58880041}{10000000}}
            \left(10^{\text{pH}}+10^{\frac{47580 t²+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}\right)}}}\\
          \label{eq:CaMg(CO3)2}
          \left(\ce{CaMg(CO3)2}\right)&=-\mathrlap{\mfrac{10^{2 \text{pH}+\frac{58880041}{10000000}}}
          {
            \splitfrac{-10^{\frac{16393 t²}{25000 (20 t+5463)}+\frac{47580 t²+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{89554959 t}{500000 (20 t+5463)}+\frac{340471}{5 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}}{-10^{\text{pH}+\frac{58880041}{10000000}}
            \left(10^{\text{pH}}+10^{\frac{47580 t²+12996477 t+5804780000}{100000 (20 t+5463)}+\frac{477}{2000000}}\right)}}}
       \end{align}
    \end{fleqn}

    \end{document} 

Answer 3

Aumentar a largura do bloco de texto pode ajudar um pouco. No entanto, acho que é preferível focar na identificação de “blocos” ou “pedaços” comuns nos termos do numerador e do denominador das três equações. Por exemplo, pode-se notar não apenas que todos os três denominadores são iguais, mas que o numerador da fração na segunda equação ocorre em todos os três grandes denominadores. Portanto, o RHS da segunda equação pode ser escrito como \frac{U}{U+V}. Depois de mais algumas coletas de termos comuns, chega-se ao seguinte:

\documentclass{article}
\usepackage[version=4]{mhchem}
\usepackage{mathtools}
\DeclareMathOperator{\ten}{ten}
\newcommand\pH{\mathrm{pH}}
\begin{document}
\noindent
Put $\ten(x)\equiv 10^{x}$. Then
\begin{align}
( \ce{MgSO4})    &= A/D \label{eq:MgSO4} \\
(\ce{CaSO4})     &= B/D \label{eq:CaSO4} \\
(\ce{CaMg(CO3)2})&= C/D \label{eq:CaMg(CO3)2}
\end{align}
where
\begin{align*}
A&=\ten(\pH+H+N) \\
B&=\ten(G+H+J+K+L) \\
C&=\ten(2\pH+M) \\
D&=B + \ten(\pH+M) [\ten(\pH)+\ten(H+L)] \\
\shortintertext{and}
G&= \frac{16393 t^2}{25000 (20t+5463)} \\[\jot]
H&= \frac{47580 t^2+12996477 t+5804780000}{100000 (20t+5463)} \\[\jot]
J&= \frac{89554959 t}{500000 (20t+5463)} \\[\jot]
K&= \frac{340471}{5 (20t+5463)} \\[\jot]
L&= \frac{477}{2000000} \\[\jot]
M&= \frac{58880041}{10000000} \\[\jot]
N&= \frac{29441213}{5000000} \,.
\end{align*}
\end{document}