Сколько нейтронов в железе: Mathway | Популярные задачи

Mathway | Популярные задачи

1Найти число нейтроновH
2Найти массу одного моляH_2O
3БалансH_2(SO_4)+K(OH)→K_2(SO_4)+H(OH)
4Найти массу одного моляH
5Найти число нейтроновFe
6Найти число нейтроновTc
7Найти конфигурацию электроновH
8Найти число нейтроновCa
9БалансCH_4+O_2→H_2O+CO_2
10Найти число нейтроновC
11Найти число протоновH
12Найти число нейтроновO
13Найти массу одного моляCO_2
14БалансC_8H_18+O_2→CO_2+H_2O
15Найти атомную массуH
16 Определить, растворима ли смесь в водеH_2O
17Найти конфигурацию электроновNa
18Найти массу одного атомаH
19Найти число нейтроновNb
20Найти число нейтроновAu
21Найти число нейтроновMn
22Найти число нейтроновRu
23Найти конфигурацию электронов
O
24Найти массовую долюH_2O
25Определить, растворима ли смесь в водеNaCl
26Найти эмпирическую/простейшую формулуH_2O
27Найти степень окисленияH_2O
28Найти конфигурацию электроновK
29Найти конфигурацию электроновMg
30Найти конфигурацию электроновCa
31Найти число нейтроновRh
32Найти число нейтроновNa
33Найти число нейтроновPt
34Найти число нейтроновBeBe
35Найти число нейтроновCr
36Найти массу одного моляH_2SO_4
37Найти массу одного моляHCl
38Найти массу одного моляFe
39Найти массу одного моляC
40Найти число нейтроновCu
41Найти число нейтроновS
42Найти степень окисленияH
43БалансCH_4+O_2→CO_2+H_2O
44Найти атомную массуO
45Найти атомное числоH
46Найти число нейтроновMo
47Найти число нейтроновOs
48Найти массу одного моляNaOH
49Найти массу одного моляO
50Найти конфигурацию электроновFe
51Найти конфигурацию электроновC
52Найти массовую долюNaCl
53Найти массу одного моля
K
54Найти массу одного атомаNa
55Найти число нейтроновN
56Найти число нейтроновLi
57Найти число нейтроновV
58Найти число протоновN
59УпроститьH^2O
60Упроститьh*2o
61Определить, растворима ли смесь в водеH
62Найти плотность при стандартной температуре и давленииH_2O
63Найти степень окисленияNaCl
64Найти атомную массуHeHe
65Найти атомную массуMg
66Найти число электроновH
67Найти число электроновO
68Найти число электроновS
69Найти число нейтроновPd
70Найти число нейтроновHg
71Найти число нейтроновB
72Найти массу одного атомаLi
73Найти эмпирическую формулуH=12% , C=54% , N=20 , ,
74Найти число протоновBeBe
75Найти массу одного моляNa
76Найти конфигурацию электроновCo
77Найти конфигурацию электроновS
78БалансC_2H_6+O_2→CO_2+H_2O
79БалансH_2+O_2→H_2O
80Найти конфигурацию электроновP
81Найти конфигурацию электроновPb
82Найти конфигурацию электроновAl
83Найти конфигурацию электроновAr
84Найти массу одного моляO_2
85Найти массу одного моляH_2
86Найти число нейтроновK
87Найти число нейтроновP
88Найти число нейтроновMg
89Найти число нейтроновW
90Найти массу одного атомаC
91Упроститьna+cl
92Определить, растворима ли смесь в водеH_2SO_4
93Найти плотность при стандартной температуре и давленииNaCl
94Найти степень окисленияC_6H_12O_6
95Найти степень окисленияNa
96Определить, растворима ли смесь в водеC_6H_12O_6
97Найти атомную массуCl
98Найти атомную массуFe
99Найти эмпирическую/простейшую формулуCO_2
100Найти число нейтроновMt

Образование элементов тяжелее железа

Горение кремнияИстория Вселенной

Образование элементов тяжелее железа

    Распространенность элементов, расположенных в области за железом, относительно слабо зависит от массового числа A. Это свидетельствует об изменении механизма образования этих элементов.
    Образование этих элементов в результате взаимодействия заряженных частиц сильно подавлено из-за кулоновского барьера. Фактор, который также необходимо принять во внимание, состоит в том, что большинство тяжелых элементов являются β-радиоактивными.
    По современным представлениям тяжелые элементы образуются в реакциях захвата нейтронов. Обычно различают быстрый (r) и медленный (s) процессы захвата нейтронов (от английских слов rapid и slow). Эти два механизма различаются отношением скорости захвата нейтронов (реакция (n,γ)) к скорости β-распада. При условии τ(β)/τ(n,γ) << 1 в цепочку процессов образования тяжелых элементов будут вовлечены только стабильные и -радиоактивные ядра с большими периодами полураспада. То есть образование элементов будет происходить вдоль долины β-стабильности. Нейтроны добавляются к ядрам последовательно. При этом могут образоваться только сравнительно устойчивые ядра. Ядра с малыми периодами полураспада исчезают раньше, чем они успевают захватить следующий нейтрон. Поэтому ясно, что образование тяжелых элементов должно заканчиваться свинцом и висмутом.

s-процесс. Для того, чтобы в звездах эффективно протекал s-процесс необходимы определенные условия.

  1. Температура вещества T должна быть больше 108 K для того, чтобы могли происходить ядерные реакции с образованием нейтронов.
  2. Плотность нейтронов должна превышать 1010 см-3.
  3. Условия 1 и 2 должны существовать в звезде в течение достаточно продолжительного времени (больше 103 лет), чтобы путем последовательного захвата нейтронов могли образовываться тяжелые ядра.
  4. Продукты s-процесса должны эффективно выноситься во внешнюю оболочку звезды и попадать в межзвездную среду без дальнейших ядерных реакций.

    Основная проблема при описании s-процесса — источник нейтронов. Обычно в качестве источника нейтронов рассматривают две реакции — 13C(α,n)16O и 22Ne(α,n)25Mg. Для протекания первой реакции требуются условия, при которых происходит совместное горение водорода и гелия. В качестве механизма, создающего такие условия, рассматривается соприкосновение конвективной оболочки, в которой происходит горение гелия, с богатой водородом внешней оболочкой.
    Образование нейтронов происходит в следующей цепочке реакций:

12C + p → 13N + γ
13N → 13C + e+ + νe
13C + α →

16O + n

(Q = 1.94 МэВ),
(Q = 1.20 МэВ, T1/2=10 мин),
(Q = 2.22 МэВ).

    Реакция 13C + α → 16O + n эффективно происходит при температуре >108K. Образование нейтронов в реакции 22Ne + α → 25Mg + n (Q = -0. 48 МэВ) зависит от присутствия 14N в зоне горения гелия (последовательный захват двух α-частиц и β+-распад образовавшегося ядра 22Na превращает ядро 14N в 22Ne). Для этого необходимо, чтобы в первоначальном веществе звезды, в которой происходит горение гелия, уже присутствовал изотоп 14N. Источником ядер 14N является CNO-цикл.
    Дополнительным источником нейтронов с плотностью 109 — 1011 н/см3 при T ~ 108 K могут быть фотоядерные (фотонейтронные) реакции:

13C + γ → 12C + n (Q= -4.95 МэВ),
14N + γ → 13N + n (Q= -10.55 МэВ).

    Роль фотонейтронных реакций возрастает с увеличением температуры.
    Подходящие условия для образования ядер в s-процессе существуют в красных гигантах. За счет s-процесса можно объяснить образование всех элементов вплоть до Z = 83. Ядра с Z = 84-89 не имеют стабильных изотопов и являются радиоактивными. Поэтому в s-процессе преодолеть эту область Z невозможно. В то же время в природе существуют ядра с Z = 90 (торий) и Z = 92 (изотопы урана 235U и 238U). Для объяснения существования этих ядер необходимо предположить их образование в результате быстрого захвата нейтронов нестабильными ядрами в результате r-процесса.

 r-процесс. В настоящее время общепризнано, что многие ядра тяжелее железа, включая все ядра тяжелее

209Bi, образуются в r-процессе путем быстрого последовательного захвата большого количества нейтронов. Главное условие — скорость захвата нейтронов должна быть больше скорости β-распада. Основной механизм захвата нейтронов — реакция (n,γ). Захват нейтронов происходит до тех пор, пока скорость реакции (n,γ) не станет меньше скорости распада изотопа. Образующееся ядро распадается затем в результате β-распада и вновь начинается последовательный захват нейтронов.
    Линия, вдоль которой происходит образование ядер в r-процессе, смещена от дорожки стабильности (трека s-процесса) в направлении нейтронноизбыточных изотопов (рис. 1).


Рис. 1. Треки, вдоль которых идет захват нейтронов в s- и r-процессах. r-Процесс рассчитан для следующих начальных условий: T = 1.8·109 K и ρn = 1028 нейтронов/см3. Точками отмечена полоса стабильности.

    Один из аргументов в подтверждение r-процесса в звездах — наличие сдвоенных максимумов, коррелирующих с магическими числами нейтронов N = 50, 82 и 126. Как мы уже обсуждали максимумы при A = 90, 138 и 208 характеризуют ядра, образующиеся в s — процессе. Максимумы, расположенные при меньших значениях A = 80, 130 и 195 характеризуют ядра, образующиеся в r-процессе. r-Процесс прекращается, если уменьшаются требуемые концентрации нейтронов или если в последовательной цепочке ядер образуется ядро, распадающееся в результате α-распада или деления. Считается, что высокие концентрации нейтронов, необходимые для r-процесса, образуются при вспышках сверхновых звезд.
        Центральная часть звезды содержит большое количество нейтронов и α-частиц, образующихся при фоторасщеплении железа 56Fe 13α + 4n на заключительной стадии эволюции. В центре звезды создаются условия для взрывного синтеза элементов. В связи с тем, что плотность вещества сравнима с плотностью ядерной материи, существенную роль будут играть многочастичные ядерные реакции слияния нескольких α-частиц и нуклонов типа:

α + α + α,
α + α + α + n,
α + α + α + p.

При этом легко преодолевается область нестабильных ядер с A = 5 и 8. В результате этих многочастичных реакций в условиях высокой плотности возникают ядра в районе железного пика, на которых и будет происходить r-процесс. Было показано, что удается в едином процессе достаточно хорошо воспроизвести все 3 максимума, образующиеся в результате r-процесса. Более детальные расчеты r-процесса в качестве исходных ядер используют не только ядра района железного пика, но и продукты деления, образующиеся в r-процессе. Эти ядра дают новую цепочку ядер, образующихся в r-процессе.

На февраль это железо — атомный №26

Год (био)химических элементов

Кира Зейдан

1 февраля 2019 г.

Гемоглобин представляет собой тетрамер, состоящий из четырех полипептидных цепей. Каждый мономер содержит гемовую группу, в которой ион железа связан с кислородом. При железодефицитной анемии сердце работает интенсивнее, чтобы перекачивать больше кислорода через тело, что часто приводит к сердечной недостаточности или заболеванию. Мы отмечаем 150-летие периодической таблицы Менделеева, выделяя каждый месяц один или несколько химических элементов с важными биологическими функциями. в 2019 году. В январе мы представили атом № 1 и проанализировали роль водорода в окислительно-восстановительных реакциях и электрохимических градиентах как движущей силе энергии для клеточного роста и активности.

В феврале мы выбрали железо, самый распространенный элемент на Земле, с химическим символом Fe (от латинского слова «ferrum») и атомным номером 26.

Нейтральный атом железа содержит 26 протонов и 30 нейтронов плюс 26 электронов. в четырех разных оболочках вокруг ядра. Как и в случае с другими переходными металлами, различное количество электронов из двух самых внешних оболочек железа доступно для соединения с другими элементами. Обычно железо использует два (степень окисления +2) или три (степень окисления +3) своих доступных электронов для образования соединений, хотя в природе присутствуют степени окисления железа в диапазоне от -2 до +7.

Железо естественным образом встречается в известной вселенной. Он в изобилии образуется в ядрах массивных звезд при слиянии хрома и гелия при чрезвычайно высоких температурах. Каждая из этих сверхгигантских железосодержащих звезд живет лишь короткое время, прежде чем взорваться как сверхновая, разбрасывая железо в космос и на твердые планеты, такие как Земля. Железо присутствует в земной коре, ядре и мантии, где оно составляет около 35 процентов от общей массы планеты.

Железо имеет решающее значение для выживания всех живых организмов. Биологические системы постоянно подвергаются воздействию высоких концентраций железа в изверженных и осадочных породах. Микроорганизмы могут поглощать железо из окружающей среды, секретируя железохелатирующие молекулы, называемые сидерофорами, или через связанные с мембраной белки, которые восстанавливают Fe+3 (трехвалентное железо) до более растворимого Fe+2 (двухвалентное железо) для внутриклеточного транспорта. Растения также используют механизмы секвестрации и восстановления для получения железа из ризосферы, тогда как животные получают железо из пищевых источников.

Попав внутрь клетки, железо связывается с белками-носителями и с железозависимыми ферментами. Белки-носители, называемые ферритинами (присутствующие как у прокариот, так и у эукариот), хранят, транспортируют и безопасно высвобождают железо в необходимых областях, предотвращая избыток свободных радикалов, генерируемых высокоэнергетическим железом. Железозависимые ферменты включают бактериальные нитрогеназы, которые содержат железо-серные кластеры, катализирующие восстановление азота (N2) до аммиака (Nh4) в процессе, называемом фиксацией азота. Этот процесс необходим для жизни на Земле, потому что он необходим всем формам жизни для биосинтеза нуклеотидов и аминокислот.

Некоторые железосвязывающие белки содержат гем — порфириновое кольцо, координированное с ионом железа. Белки гема включают цитохромы, каталазу и гемоглобин. В цитохромах железо действует как одноэлектронный челнок, облегчающий реакции окислительного фосфорилирования и фотосинтеза для получения энергии и питательных веществ. Каталаза железа опосредует преобразование вредной перекиси водорода в кислород и воду, защищая клетки от окислительного повреждения. У позвоночных Fe+2 в гемоглобине обратимо окисляется до Fe+3, что позволяет связывать, хранить и транспортировать кислород по всему телу до тех пор, пока он не потребуется для производства энергии путем метаболического окисления глюкозы.

Живые организмы адаптировались к обилию и доступности железа, включив его в биомолекулы для выполнения связанных с металлом функций, необходимых для жизни во всех экосистемах.

Год (био)химических элементов

Читать всю серию:

За январь это атомный номер 1

За февраль это железо — атомный номер 26

За март это почечная тройка -fer: натрий, калий и хлор

Для апреля это медь — атомный № 29

Для мая это в ваших костях: кальций и фосфор

Для июня и июля это атомные номера 6 и 7

Дышите глубже — для августа это кислород

Марганец редко путешествует один

В октябре магний помогает листья остаются зелеными

Ноябрь — это запах серы

Завершение года с помощью никеля и цинка

Приятного чтения ASBMB Today?

Станьте участником, чтобы ежемесячно получать печатное издание и еженедельно цифровое издание.

Узнать больше

Кира Зейдан

Кира Зейдан — координатор ASBMB по образованию и связям с общественностью.

Расскажите свою историю

Новости журнала

Как рыбный патоген преодолевает стресс, вызванный антибиотиками

3 января 2023 г.

При изучении обычной бактерии ученые обнаружили динамический и обратимый механизм устойчивости к антибиотикам.

Подробнее

Новости журнала

Ключевые метаболические регуляторы лекарственной устойчивости при раке поджелудочной железы

1 января 2023 г.

«Понимание того, что существуют адаптации в рамках нескольких путей развития раковых клеток, позволяет нам сосредоточиться на новых препаратах, которые могут бороться с лекарственной устойчивостью», — автор-корреспондент Роберт М. — сказал Штраубинг.

Подробнее

Ежегодное собрание

Что вас интересует?

30 декабря 2022 г.

Занятия в группах по интересам на выставке Discover BMB 2023 в Сиэтле соберут участников со схожими научными и педагогическими интересами, чтобы поделиться своими недавними открытиями, обменяться идеями и установить связи.

Подробнее

Новости журнала

Липопротеин(а): тихий убийца или хрустальный шар?

27 декабря 2022 г.

Высокий уровень этого переносчика липидов ускоряет накопление холестерина на стенках артерий, увеличивая риск внезапного снижения кровотока.

Подробнее

Особенность

Жизненно важная взаимосвязь между дыханием и мозгом

22 декабря 2022 г.

Ритм дыхания влияет на широкий спектр поведения, а также на познание и эмоции. Нейробиологи выясняют, как все это работает.

Подробнее

Новости журнала

Нарушение канала регулирования депрессии

21 декабря 2022 г.

Лекарства от большого депрессивного расстройства помогают не всем, но понимание нового межбелкового взаимодействия может открыть новый путь к лечению.

Подробнее

Сколько протонов, нейтронов и электронов в железе? | Бесплатные вопросы и ответы экспертов

Сколько протонов, нейтронов и электронов в железе?


Пояснение:

Железо, относящееся к 8-й группе периодической таблицы, является переходным металлом. Из-за различного количества валентных электронов на его d-орбитали элемент нестабилен, его свойства меняются между элементами s-блока слева и элементами p-блока справа.

Но, как и в случае с любым другим элементом, количество его протонов, нейтронов и электронов можно найти, используя его атомные и массовые числа из периодической таблицы.

Fe в нейтральном атомном состоянии

Чтобы рассчитать количество протонов и электронов в нейтральном атоме железа, сначала необходимо определить его атомный номер из периодической таблицы.

⇒ Атомный номер Fe = 26

Этот атомный номер равен количеству протонов в атоме железа.

Значит, число протонов в одном атоме Fe равно 26.

Далее, число протонов такое же, как число электронов в нейтральном атоме железа.

Таким образом, атом железа имеет 26 электронов.

Теперь, чтобы найти количество нейтронов, нужно найти массовое число Fe из периодической таблицы.

⇒ Массовое число Fe ≈ 56

Поскольку массовое число представляет собой сумму протонов и нейтронов в одном атоме элемента:

Количество протонов в Fe = Массовое число Fe – Протонное число Fe = 56 – 26 = 30

Таким образом, нейтральный атом железа имеет 30 нейтронов.

Нейтральный атом железа имеет 26 протонов, 26 электронов и 30 нейтронов.

Fe в его изотопных формах

Когда рассматриваемая разновидность железа является изотопом, количество электронов и протонов в нем будет таким же, как и в нейтральном атоме, но количество нейтронов будет другим.

У железа есть 2 других изотопа, кроме ⁵⁶Fe; это ⁵⁷Fe и ⁵⁴Fe. Чтобы найти количество нейтронов в каждом из них, нужно вычесть число протонов из соответствующих массовых чисел.

Таким образом, ⁵⁷Fe будет иметь 57 – 26 = 31 нейтрон, а ⁵⁴Fe будет иметь 54 – 26 = 28 нейтронов. Однако оба вида будут содержать по 26 протонов и 26 электронов каждый.

Fe в его ионной форме

Железо существует в своей ионной форме как Fe²⁺ или Fe³⁺. Они состоят из разного количества электронов, но одинакового количества протонов и нейтронов.

Fe²⁺ образуется в результате потери 2 валентных электронов. Следовательно, у него 26 – 2 = 24 электрона, 26 протонов и 30 нейтронов.

Fe³⁺, с другой стороны, представляет собой ион, образующийся в результате потери 3 валентных электронов. Таким образом, у него 26 – 3 = 23 электрона.


  • Ион железа имеет 26 протонов, 30 нейтронов и 23 электрона. Каковы его атомный номер, атомная масса и суммарный заряд?
  • Запишите полный символ, включая массовое число и атомный номер, для каждого атома.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *