“水合离子的原子结构和幻数效应”入2018中国科学十大进展

2019年2月27日上午,2018年度中国科学十大进展发布,相关领域的专家逐项解读了入选本年度十大进展的成果。国家重点研发计划“量子调控与量子信息”重点专项支持的“揭示水合离子的原子结构和幻数效应”入选2018年度中国科学十大进展。该成果由北京大学江颖、王恩哥等合作完成。该工作首次澄清了界面上离子水合物的原子构型,并建立了离子水合物的微观结构和输运性质之间的直接关联,颠覆了人们对于受限体系中离子输运的传统认识。 离子与水分子结合形成水合离子是自然界最为常见和重要的现象之一,在很多物理、化学、生物过程中扮演着重要的角色。早在19世纪末,人们就意识到离子水合作用的存在并开始了系统的研究。一百多年来,水合离子的微观结构和动力学一直是学术界争论的焦点,至今仍没有定论。究其原因,关键在于缺乏原子尺度的实验表征手段以及精准可靠的计算模拟方法。江颖等科研人员开发了一种基于高阶静电力的新型扫描探针技术,实现了氢原子的直接成像和定位,在国际......阅读全文

氧族元素的原子结构

原子序数元素电子层结构8氧2, 616硫2, 8, 634硒2, 8, 18, 652碲2, 8, 18, 18, 684钋2, 8, 18, 32, 18, 6116鉝2, 8, 18, 32, 32, 18, 6相同点·原子最外层有6个电子·反应中易得到2个电子·表现氧化性不同点·除氧外其它氧族

原子核质量测量揭示新质子幻数

近日,中国科学院近代物理研究所科研人员等依托兰州重离子加速器冷却储存环,首次精确测量了极缺中子原子核硅-22的质量,发现在硅-22中质子数14是一个新幻数。原子核由质子和中子构成。当原子核的质子数或中子数为2、8、20、28、50、82、126时,原子核表现出相对稳定的性质。这些数字被称为幻数。近年

原子核质量测量揭示新质子幻数

  近日,中国科学院近代物理研究所科研人员等依托兰州重离子加速器冷却储存环,首次精确测量了极缺中子原子核硅-22的质量,发现在硅-22中质子数14是一个新幻数。  原子核由质子和中子构成。当原子核的质子数或中子数为2、8、20、28、50、82、126时,原子核表现出相对稳定的性质。这些数字被称为幻

同离子效应的实验证明

原理在已经建立起溶解平衡的难溶电解质的溶液中,加入含有相同离子的另一强电解质溶液时,由于离子浓度的增加,会使平衡向着生成沉淀的方向进行移动,从而达到新的溶解平衡。可见相同离子效应会也使沉淀的溶解度降低。实验步骤[用品] 试管、饱和硝酸银溶液、饱和醋酸银溶液、饱和醋酸钠溶液、饱和硝酸钾溶液、饱和氯化铅

同离子效应的基本概念

同离子效应(common ion effect) :在酸碱平衡和沉淀溶解平衡中都存在同离子效应。在酸碱平衡中,同离子效应是指向弱电解质溶液中加入与弱电解质带有相同离子的强电解质,导致弱电解质的解离度下降的作用。同理,在沉淀溶解平衡中,同离子效应是指向难溶沉淀物的溶液中加入含相同离子的强电解质,导致难

关于同离子效应的实验介绍

  一、原理  在已经建立起溶解平衡的难溶电解质的溶液中,加入含有相同离子的另一强电解质溶液时,由于离子浓度的增加,会使平衡向着生成沉淀的方向进行移动,从而达到新的溶解平衡。可见相同离子效应会也使沉淀的溶解度降低。  二、实验步骤  [用品] 试管、饱和硝酸银溶液、饱和醋酸银溶液、饱和醋酸钠溶液、饱

关于同离子效应的基本介绍

  两种含有相同离子的盐(或酸、碱)溶于水时,它们的溶解度都会降低,这种现象叫做同离子效应。在酸碱平衡和沉淀溶解平衡中都存在同离子效应。  同离子效应(common ion effect) :在酸碱平衡和沉淀溶解平衡中都存在同离子效应。在酸碱平衡中,同离子效应是指向弱电解质溶液中加入与弱电解质带有相

同离子效应的种类及原理

同离子效应有两种,一种是降低弱电解质的电离度;另一种是降低原电解质的溶解度,这种效应对于微溶电解质特别显著,在化学分析中应用很广。降低原理在弱电解质溶液中加入含有与该弱电解质具有相同离子的强电解质,从而使弱电解质的解离平衡朝着生成弱电解质分子的方向移动,弱电解质的解离度降低的效应称为同离子效应。例如

同离子效应的种类和原理介绍

  同离子效应有两种,一种是降低弱电解质的电离度;另一种是降低原电解质的溶解度,这种效应对于微溶电解质特别显著,在化学分析中应用很广。  1、降低原理  在弱电解质溶液中加入含有与该弱电解质具有相同离子的强电解质,从而使弱电解质的解离平衡朝着生成弱电解质分子的方向移动,弱电解质的解离度降低的效应称为

半水合氨分子结构到完全离子化结构相变路径

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所与英国爱丁堡大学等合作,利用金刚石对顶砧加压装置研究高压下半水合氨的物性,首次在半水合氨中发现压力诱导的分子晶体至完全离子结构相变,相关研究成果以Ionic Phases of Ammonia-Rich Hydrate at High Densit

卤族元素的元素性质原子结构特征

原子结构特征最外层电子数相同,均为7个电子,由于电子层数不同,原子半径不同,从F~I原子半径依次增大,因此原子核对最外层的电子的吸引能力依次减弱,从外界获得电子的能力依次减弱,单质的氧化性减弱。相似性卤素的化学性质都很相似,它们的最外电子层上都有7个电子,有取得一个电子形成稳定的八隅体结构的卤离子的

水合酶的定义

中文名称水合酶英文名称hydratase定  义催化双键可逆水化反应的一类酶。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),酶(二级学科)

新技术揭示铁电纳米材料亚原子结构

  据物理学家组织网7月9日(北京时间)报道,最近,美国能源部布鲁克海文国家实验室、劳伦斯·伯克利国家实验室等利用电子全息摄影技术,拍下铁电纳米材料亚原子结构,并揭示了它的性质。研究人员指出,这是迄今拍下铁电亚原子结构最小尺度,有助于理解铁电材料的性质,扩大其研发和应用,研发新一代先进电子设备。相关

-窥探原子结构秘密-晶体学一百年

  随着技术进步,发现的步伐也在加速:每年数以万计的新结构留下影像。   1914年,德国科学家Max von Laue因发现晶体如何衍射X射线而摘得诺贝尔物理学奖桂冠,这一发现直接推动了X射线晶体学的出现。从那时以来,研究人员利用衍射推算出了越来越多复杂分子的晶体结构,从简单矿物到

冷冻电镜技术揭开重要蛋白原子结构

  据物理学家组织网10月30日报道,英国科学家利用2017年诺贝尔化学奖重要成果——冷冻电镜技术,攻克了与基因表达有关的一种重要蛋白的结构难题。发表在最新一期《科学》杂志上的相关论文称,蛋白结构显示,流感病毒可与该蛋白中特定位点结合,摧毁细胞的基因表达能力,为深入研究流感、癌症等疾病打开了一扇大门

科研人员利用机器学习方法解码原子核壳演化

近日,中国科学院近代物理研究所核物理中心吕冰锋副研究员和湖州师范学院王永佳教授等利用机器学习方法研究原子核低位激发态的能量和电磁跃迁几率,在探索原子核壳演化研究中取得重要进展。相关成果于9月10发表在《物理学快报B》上。原子核是物质的一个非常重要的层次,它由质子和中子组成。上世纪三十年代,科学家们就

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,

负离子发生器的喷筒电效应原理

  此类负离子发生器,是根据喷筒电效应原理释放负离子的。相关的研究发现,水滴是一个简单的带电系统,当水滴被机械性分裂后,其双电层会发生分离,这个时候水滴外层的电子与空气中的分子等相结合便形成了负离子。利用此原理获得的负离子,一般粒径较大,且活性非常之低,难以进行自然扩散。

物理所等实现硼幻数团簇的合成和有序组装

  硼是周期表中第5号元素。相比于碳,硼原子最外层缺少一个电子,因而硼与硼之间能形成复杂的多中心多电子的化学键,使得低维硼单质成为结构最丰富的材料之一。由少数分子构成的硼团簇被认为是各个维度下硼单质的基本组成单元,因而受到广泛的关注和研究。例如,硼三维块体和化合物的基本结构单元为二十面体的B12团簇

重磅!|-2018年度中国科学十大进展揭晓

  第14届“中国科学十大进展”遴选活动由科技部基础研究管理中心举办,《中国基础科学》《科技导报》《中国科学院院刊》《中国科学基金》和《科学通报》五家编辑部参与推荐科学研究进展,经两院院士、973计划顾问组和咨询组专家、973计划项目首席科学家、国家重点实验室主任、部分国家重点研发计划负责人等专家学

看似简单的水竟然充满了奥秘?

  水有70多条反常特性,  这些性质都还处于研究之中,  大家还不能完全了解它内在的机制到底是什么。  水是大家司空见惯的一种物质,但是对科学家而言,水可以说是自然界最复杂的物质之一。到目前为止,仍然需要更多的科学研究去探索水的性质,所以水对于我们来说是一个非常陌生的世界。  奇怪的水  已完成:

腈水合酶的特性

腈水合酶在酰胺、羧酸及其衍生物合成中有重要应用价值,催化丙烯腈生产丙烯酰胺,诺卡氏菌Nocardia sp. YS-2002发酵活力最高达6 000国际单位,在E. coli及毕赤酵母中得到表达。 

水合质子的结构研究

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

β衰变半衰期测量揭示原子核壳结构演化特征

  中国科学院近代物理研究所参与国际合作研究,在日本理化学研究所(RIKEN)的放射性同位素束流工厂(RIBF)上,系统测量了新双幻核钙-54附近40个丰中子原子核的β衰变半衰期,成功揭示了钙以下原子核中子数为32和34的壳结构演化行为,为深入理解极端丰中子原子核的结构性质提供了关键实验证据。相关研

中外合作发现氧化石墨烯薄膜离子筛选效应

  记者日前从中国科学技术大学获悉,该校教授吴恒安与诺奖得主、英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆合作,发现氧化石墨烯薄膜具有精密快速筛选离子的性能。相关成果近期发表于《科学》杂志。   据介绍,石墨烯表面本来是排斥水的,但浸入到水中后,石墨烯薄膜里的毛细通道却允许水的快速渗透。此次研究人员发现,水环

研究发现锂电池中过渡金属离子串扰效应

过渡金属(TM)氧化物正极具有能量密度高、倍率性能优异、成本低等特点,广泛应用于锂离子电池。然而,在循环过程中,过渡金属离子从正极溶解进入电解液,随后通过电迁移到达负极附近并沉积在负极颗粒表面的界面膜(SEI膜)上,这一过程称为串扰效应。已有研究表明,过渡金属离子可能破坏并重构负极SEI膜,引发负极

中外合作发现氧化石墨烯薄膜离子筛选效应

记者日前从中国科学技术大学获悉,该校教授吴恒安与诺奖得主、英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆合作,发现氧化石墨烯薄膜具有精密快速筛选离子的性能。相关成果近期发表于《科学》杂志。  据介绍,石墨烯表面本来是排斥水的,但浸入到水中后,石墨烯薄膜里的毛细通道却允许水的快速渗透。此次研究人员发现,水

钩状效应的效应

前带、后带效应从图中可见,曲线的高峰部分是抗原抗体分子比例合适的范围,称为抗原抗体反应的等价带(zone of equivalence)。在此范围内,抗原抗体充分结合,形成的沉淀物最多,表明抗原与抗体浓度的比例最为合适,称为最适比(optimalratio)。在等价带前后分别为抗体、抗原过剩则影响沉

上半年,这些科学新成果或改变你我生活

科技创新驱动改革发展,创新成果改变你我生活。2018年上半年,我国在科学领域取得不少新突破和新发现,这些新成果不断刷新公众的科技感知力,也正在改变你我的生活。   世界首个体细胞克隆猴在我国诞生 重大脑疾病治疗有了新前景    

盐析结晶原理介绍

  盐析结晶是指在盐溶液体系中,加入某种电解质盐析剂, 这种加入的盐析剂,其离子的水合作用比原溶液中其它盐较强, 它使溶液中自由水分子数减小,从而提高溶液中欲结晶物质在溶液中的有效浓度,使欲结晶物质在溶液中结晶析出, 这就是盐析结晶。   研究表明,水对阴、阳离子都有较强溶剂化作用,但对阳离子比阴离