北大《Nature》科学家首次看到水合钠离子的原子级“真面目”

在日常生活中,舀一勺盐,倒进一杯水里搅一搅,得到一杯盐水,这是再平常不过的事了。但就是这件小事,却难倒了无数大科学家。人们已经知道,水能溶解很多东西,并与其形成团簇,但这种离子水合物的微观结构和动力学一直是学术界争论的焦点。直到5月14日出版的英国《自然》杂志刊发了一篇北京大学江颖、徐莉梅、高毅勤课题组与中国科学院/北京大学王恩哥课题组合作的研究成果后,人们才首次看到水合钠离子的原子级“真面目”,研究人员还同时发现了一种水合离子输运的幻数效应。自然温柔物 科学硬骨头 “水可以说是soft in nature,hard in science。水看起来很简单,元素构成也很简单,但在科学上却是个大难题。”中科院院士、北京大学讲席教授、中国科学院大学卡维里研究所名誉所长王恩哥坦言,“实际上,科学家从来都没能把水真正搞懂过。而且越研究,问题就越多。” 作为自然界中最丰富、人们最为熟悉的一种物质,水为何会如此神秘?原来,这与它的元素......阅读全文

什么是水合氢离子?

水合氢离子指的是氢离子被水分子吸引生成的物质,通常用H3O+表示。所以水的电离可以用以下方程式表示2H2O=H3O++OH-。水合氢离子是最简单的氧鎓(钅羊)(Oxonium)。 氢原子在失去电子后,剩余由1个质子构成的核,即氢离子,氢离子是“裸露”的质子,半径很小,易被水分子吸引生成水合氢离子。

固态水合氢离子盐

很多强酸都可能形成相对稳定的水合氢离子盐晶体。这些盐有时被称为酸的一水合物。通常,任何具有109或更高的电离常数的酸都可以形成水合氢离子盐。而电离常数小于109的酸一般不能形成稳定的H3O+盐。例如,盐酸的电离常数为107,在室温下与水的混合物是液态的。而高氯酸的电离常数为1010,如果液体无水高氯

水合氢离子的定义

水合氢离子指的是氢离子被水分子吸引生成的物质,通常用H3O+表示。所以水的电离可以用以下方程式表示2H2O=H3O++OH-。水合氢离子是最简单的氧鎓(钅羊)(Oxonium)。氢原子在失去电子后,剩余由1个质子构成的核,即氢离子,氢离子是“裸露”的质子,半径很小,易被水分子吸引生成水合氢离子。

水合氢离子的结构

水合质子的结构问题一直是分析界的一大难题,质子在水中的状态,并不是一般认为是H3O+的结构或者H5O2+的结构,X射线衍射结果表明,存在的氢键并不是传统意义上的O——H···O,而是O···H···O,后者拥有更短的O···O间距和更低的势垒,使得质子可以轻易的在两侧势井中移动,中间势垒低,加上质子

水合离子的形成过程

水分子作为配体通过配位键与其它质点相结合,而且配位水分子的数目也是由配位键所决定的。对于水合阳离子的形成过程即是:由于水分子是极性分子,存在正负偶极,则溶解后的阳离子和水分子间通过静电引力相互吸引,阳离子吸引水分子的负端,使水分子以配位键配位在阳离子周围形成水合阳离子,如H3O+、[Fe(H2O)6

水合金属离子的定义

水合金属离子又称水合离子,是水溶液中的金属离子与水分子络合生成的络离子。

水合离子的基本信息

在电解质溶液里,离子跟水分子结合生成的带电微粒,叫水合离子。例如[Fe(H2O)6]2+,[Mg(H2O)6]2+等。在水溶液里的离子大都以水合离子形式存在。有些离子与水结合得比较牢固,而且结合的水分子有一定的数目,以络离子的形式存在,例如[Cu(H2O)4]2+,[Al(H2O)6]3+等。有些离

盐和水的科学魔法秀

水分子使氯化钠溶解形成离子水合物。江颖供图  盐和水,这是人们最熟悉的两种物质了。但在科学家的眼中,它们就不那么平凡了——在微观世界中,盐和水的结合有个科学名字:离子水合物。由于水是强极性分子,它作为溶剂能使很多盐发生溶解,而且能与溶解的离子结合在一起形成团簇,此过程称为离子水合,形成的离子水合团簇

多核水合离子的基本信息

在多核水合离子中存在桥键结构。(1)双核水合离子结构已证明Na2CO3·10H2O晶体中存在[NA2(OH2)10]2+离子,水分子近似地以八面体配位在Na+离子周围,其中两个水分子为两个Na+所共有,如图6: 图6离子结构(2)多核水合离子结构在LiAlO4·3H2O晶体中存在柱形离子,每个Li+

水合金属离子的结构特点

金属离子均带有大小不同的正电荷;水分子是极性分子,其氧原子一端带有负电性,与金属离子配位,成为配位体,如[Al(H2O)]3+、[Cr(H2O)6]3+。离子半径大、电荷低的金属生成的水合离子比较稳定;相反,离子半径小、电荷高的水合离子易发生水解作用。在水环境中,所有的金属阳离子都是以水合金属离子存

单核水合离子的基本信息

水合质子H。F。Halliwell与S。C。Nyburg于1963年推算出质子的水合焙为1091KJ/mol。可见溶液中不存在裸露的H+,而是以水合质子[H(H2O)n]+形式存在,式中n=1、2、3。。。。。。。根据分子轨道理论计算,离子H3O+呈平面三角形。因此,H9O4+离子中的四个氧在同一平

显微激光拉曼光谱测定甲烷水合物的水合指数

摘 要 甲烷水合物是由甲烷气体分子与水分子在低温高压下形成的一种笼型结构化合物, 广泛存在于海底陆架区和陆地冻土区, 被认为是一种潜在的能源资源。在水合物的晶格中, 水分子在氢键的作用下形成大小不同的笼子, 甲烷分子可分别进入大笼(512 62 ) 和小笼(512 ) 中。在自行研制的实验装置上,

我国科学家在离子水合和输运领域取得重要进展

  在国家自然科学基金项目(项目编号:11634001, 21725302, 11525520, 21573006, 11290162/A040106)等资助下,北京大学量子材料科学中心江颖课题组、徐莉梅课题组、北京大学化学与分子工程学院高毅勤课题组与北京大学/中国科学院王恩哥课题组合作,首次得到水

音叉做探针:从原子尺度看清水合离子真容

  “水是世界上最常见、也是非常复杂的物质。最近,我们在尝试人工控制结冰,在国际上首次从原子层次上观察到冰是如何形成的,发现在二维极限下冰的结构与石墨烯很相似……”前不久,在第二届世界顶尖科学家青年论坛上,北京大学物理学院量子材料科学中心教授江颖描绘的水世界吸粉无数。话音刚落,参会的多位诺奖得主纷纷

北大《Nature》科学家首次看到水合钠离子的原子级“真面目”

  在日常生活中,舀一勺盐,倒进一杯水里搅一搅,得到一杯盐水,这是再平常不过的事了。但就是这件小事,却难倒了无数大科学家。人们已经知道,水能溶解很多东西,并与其形成团簇,但这种离子水合物的微观结构和动力学一直是学术界争论的焦点。直到5月14日出版的英国《自然》杂志刊发了一篇北京大学江颖、徐莉梅、高毅

科学家终于看清水分子中氢原子位置

  人们最熟悉的水,在科学界仍是最不被了解的物质之一。北京时间14日23点,《自然》刊登文章,介绍了我国科学家在世界上首次看到了离子水合物的原子级分辨图像,及发现了一种水合离子输运的幻数效应。  完成这一工作的是北京大学江颖课题组、徐莉梅课题组、高毅勤课题组,以及中科院/北京大学王恩哥课题组。  水

天然气水合物矿种基本情况

  天然气水合物是指在一定温度、压力条件控制的稳定域内,由甲烷为主的烃类气体与水形成的类冰状结晶化合物,多以固态等形式赋存于海底沉积物或陆上冻土区岩石的裂隙、孔隙中。在相对稳定的温度、压力条件下,不同相态烃类共生构成天然气水合物成藏系统,在我国海域和陆域均有天然气水合物资源分布。   天然气水合

天然气水合物的低温衍射分析

天然气水合物是在一定的条件下(如温度,压力,气体饱和度等)由天 然气和水形成的类冰的,非化学计量,笼型结晶化合物,因为其遇火即可燃烧, 所以又叫“易燃冰”或“可燃冰”。在 天然气水合物中,水分子通过氢键的结合成多面体笼的骨架结构, 而天然气分子是作为客体分子被包含其中。其化学 式通常表示为M.nH2

新能源的创新之举——人造甲烷水合物

  科学家已探索出人工甲烷水合物的制备工艺。他们在实验室中利用活性炭材料作为纳米反应发生器,成果模拟并加速甲烷水合物的自然产生过程。此项研究的突破之处在于将甲烷水合物自然产成过程的时间大大缩减,从而方便了其在技术应用领域的使用。  《Nature Communication》上发表了一篇有

磷酸氢钙二水合物简介

磷酸氢钙二水合物 CAS号:7789-77-7别名:磷酸氢钙/透钙磷石/磷酸氢钙二水合物/Calcium hydrogenphosphate dihydrate保存磷酸氢钙二水合物要防潮:1、漂 白 粉、过氧化钠应该进行腊封,防止吸水分解或吸水爆炸。氢氧化钠易吸水潮解,应该进行腊封;硝 酸 铵、硫酸

看!这就是盐水

  在日常生活中,舀一勺盐,倒进一杯水里搅一搅,得到一杯盐水,这是再平常不过的事了。但就是这件小事,却难倒了无数大科学家。  人们已经知道,水能溶解很多东西,并与其形成团簇,但这种离子水合物的微观结构和动力学一直是学术界争论的焦点。直到5月14日出版的英国《自然》杂志刊发了一篇北京大学江颖、徐莉梅、

力学所在南海水合物研究中取得进展

  中国科学院流固耦合系统力学重点实验室的土力学课题组利用自主研制的含水合物沉积物合成与力学性质测量一体化实验装置,以我国南海北部陆坡和东沙海域海底水合物沉积物为实验介质,获得了国内最为系统的南海含水合物沉积物的应力应变关系、渗透率等力学参数,并提出了含水合物沉积物弹性模量与水合物饱和度的基本关系,

稳定天然气水合物或引发海底滑坡

  20世纪90年代中期,德国科学家证实海洋边缘的陆坡含有大量的天然气水合物。这些固体冰状的水和气体化合物通常被认为是一种“水泥”,可以稳定斜坡。由于天然气水合物仅在高压和低温下处于稳定状态,因此水温升高会导致天然气水合物分解或“融化”。之前,有人提出天然气水合物的大规模分解可能导致海底滑坡,进而触

阿莫西林三水合物的基本介绍

  阿莫西林三水合物,又叫羟氨苄青霉素三水合物,化学名为(2S,5R,6R)-3,3-二甲基-6-[(R)-(-)-2-氨基-2-(4-羟基苯基)乙酰氨基]-7-氧代-4-硫杂-1-氮杂双环[3.2.0]庚烷-2-甲酸三水合物,分子式为C16H25N3O8S·3H2O,分子量为419.46 [1]

怎样去掉氯化钠中的钾离子

氯化钠溶于热水,尽可能溶解多一点,然后冷却,结晶,过滤.

我国首获水合钠离子原子级分辨图像-在原子层次看“盐水”

为包含3个水分子的钠离子水合物,其具有异常高的扩散能力。北大量子材料科学中心供图  近日,北京大学物理学院量子材料科学中心江颖课题组、徐莉梅课题组、北京大学化学与分子工程学院高毅勤课题组与中国科学院/北京大学王恩哥课题组合作,继2014年获得世界首张亚分子级分辨的水分子图像后,再次取得突破,首次得到

全自动气体水合物动力学装置介绍

气体水合物是一种由气体分子和水分子在低温、高压条件下形成的一种笼型络合物,对其的研究具有重要的理论和实用价值,一方面,天然气水合物的巨大资源储量及在世界范围内的广泛分布已引起了各国政府的广泛关注,相关的开采工艺和相关技术方案的确定需要建立在对水合物的生成和分解动力学特性等了解的基础上;另一方面,基

台湾、德国研究中国南海的天然气水合物

  据位于台北的德国研究所称,从3月31日开始,台湾和德国将在为期五周的研究项目中共同努力,研究在南台湾海底的天然气水合物,为开发潜在的丰富能源资源。   该研究所称,科学考察将探索和研究冰状的矿物质,这些通常会在在海底深处500米和2,000米之间被发现。   水合物含有气体,如

南海海域首次发现Ⅱ型天然气水合物

  从国土资源部获悉,中国地质调查局广州海洋地质调查局承担的“南海天然气水合物资源钻探”项目日前取得突破性成果。项目在南海天然气水合物勘查成果的基础上,于神狐钻探区开展了天然气水合物钻探工作,并首次发现了Ⅱ型天然气水合物。  自然界主要存在3种天然气水合物类型,分别为Ⅰ型(气体以甲烷、乙烷等小分子烃

研究揭示海底冷泉环境对水合物形成的影响

  近日,国际学术期刊《海洋和石油地质学》报道了中国科学院海洋研究所在冷泉环境中水合物快速形成动力学方面的最新研究成果,研究揭示了海底冷泉环境对水合物形成的影响,并且为南海冷泉区水合物形成的动力学过程提供了新的见解。  深海活跃冷泉区赋存大量的天然气水合物,形成了广泛分布的自生碳酸盐岩以及独特的冷泉