Заряд ядра калия равен


Дайте характеристику элементов: а) фосфора; б) калия

а) Фосфор

1. Атомный номер фосфора 15 (Z = 15). Фосфор расположен в VА группе, в третьем периоде.

2. Заряд атомного ядра +15, оно содержит 15 протонов и 16 нейтронов. В электронной оболочке содержится 15 электронов. Схема распределения электронов по энергетическим уровням: 2ē; 8ē; 5ē.

3. Фосфор образует несколько простых веществ – неметаллов, следовательно, для него характерно явление аллотропии.

4. Неметаллические свойства у фосфора выражены слабее, чем у азота, но сильнее, чем у мышьяка, что объясняется ростом радиуса атома в ряду N – P – As.

5. Неметаллические свойства у фосфора выражены сильнее, чем у кремния, но слабее чем у серы, что связано с увеличением числа валентных электронов в ряду Si – P – S.

6. Максимальная степень окисления фосфора равна +5, так как его атом содержит пять валентных электронов. Формула высшего оксида фосфора – P2O5. Это кислотный оксид, взаимодействует с водой, щелочами и основными оксидами:
P2O5 + 3H2O ⟶ 2H3PO4
P2O5 + 3Na2O ⟶ 2Na3PO4
P2O5 + 6NaOH ⟶ 2Na3PO4 + 3H2O

7. Гидроксид фосфора (V) – ортофосфорная кислота H3PO4 взаимодействует с основаниями, основными оксидами и солями:
H3PO4 + 3NaOH ⟶ Na3PO4 + 3H2O
2H3PO4 + 3ZnO ⟶ Zn3(PO4)2 + 3H2O
2H3PO4 + 3Na2CO3 ⟶ 2Na3PO4 + 3H2O + 3CO2

8. Формула летучего водородного соединения – H3P.

б) Калий

1. Атомный номер калия 19 (Z = 19). Элемент калий расположен в IA группе, в четвёртом периоде.

2. Заряд ядра +19, оно содержит 19 протонов. Число нейтронов в ядре равно 20. Число электронов на электронной оболочке также равно 19, так как атом электронейтрален. Схема распределения электронов по энергетическим уровням: 2ē; 8ē; 8ē; 1ē.

3. На внешнем энергетическом уровне атома калия два валентных электрона. Калий – это элемент-металл. Простое вещество калий, образованное атомами данного химического элемента, также является металлом, следовательно, для него характерна металлическая связь и металлическая кристаллическая решетка, а отсюда и все типичные для металлов свойства: тепло- и электропроводность, пластичность, металлический блеск.

4. Металлические свойства у калия выражены сильнее, чем у натрия, но слабее, чем у рубидия, что объясняется ростом радиуса атома в ряду Na – K – Rb.

5. Металлические свойства у калия выражены сильнее, чем у кальция, что связано с увеличением числа валентных электронов в ряду K – Ca – Ga.

6. Максимальная степень окисления калия равна +1, так как его атом содержит один валентный электрон. Формула высшего оксида магния – K2O. Он является основным оксидом, следовательно, взаимодействует с водой, кислотами и кислотными оксидами:
K2O + H2O ⟶ 2KOH
K2O + H2SO4 ⟶ K2SO4 + H2O
K2O + CO2 ⟶ K2CO3

7. Формула гидроксида калия – KOH. Он является растворимым основанием – щёлочью, следовательно, взаимодействует с кислотами, кислотными оксидами и солями:

2KOH + H2SO4 ⟶ K2SO4 + 2H2O
2K+ + 2OH- + 2H+ + SO42- ⟶ 2K+ + SO42- + 2H2O
H+ + OH- ⟶ H2O

2KOH + SO3 ⟶ K2SO4 + H2O
2K+ + 2OH- + SO3 ⟶ 2K+ + SO42- + H2O
2OH- + SO3 ⟶ SO42- + H2O

2KOH + CuSO4 ⟶ K2SO4 + Cu(OH)2
2K+ + 2OH- + Cu2+ + SO22- ⟶ 2K+ + SO42- + Cu(OH)2
Cu2+ + 2OH- ⟶ Cu(OH)2

8. Калий не имеет летучего водородного соединения, но образует твёрдое бинарное соединение ионного типа – гидрид калия KH.

Как транспортируется калий? | Здоровое питание

Калий действует в организме как минерал и электролит. Как минерал, он способствует развитию и функционированию тканей и органов. Как электролизер, он помогает проводить электричество и обеспечивает правильную нервную проводимость, сокращение мышц и работу сердца. Хотя молекулы калия действуют как одинокие следопыты в кровотоке - перемещаясь свободно и независимо, - они требуют либо активных, либо пассивных сил, чтобы войти в клетки и выйти из них.

Где это находится

Большая часть ионов калия в организме остается внутри клеток. Фактически, калий - это самый распространенный положительно заряженный ион внутри клеточных стенок. Оставшееся количество калия можно найти в кровотоке. Положительные ионы также находятся в пищеварительном тракте - они абсорбируются из тонкого кишечника после употребления с пищей, а также удаляются из организма после фильтрации через почки и толстую кишку.

Каналы и заряды

Определенные калиевые каналы расположены вдоль клеточных стенок.Ионы калия входят и выходят из клетки только через эти каналы. Эти каналы открываются и закрываются при изменении мембранного потенциала. Мембранный потенциал - это разность напряжений внутри и снаружи клетки. Жидкость вне клеток содержит большое количество положительно заряженных ионов натрия и отрицательно заряженных ионов хлора, тогда как жидкость внутри клетки содержит большое количество положительно заряженных ионов калия и отрицательно заряженных белков.

Пассивные силы

Три отдельные силы пассивно влияют на движение калия по каналам клеток.Поскольку внутри клетки обычно находится большое количество ионов калия, возникает химический градиент, который выталкивает калий из клетки, чтобы восстановить баланс химической концентрации. Но как только ионы калия выталкиваются из клетки, они автоматически возвращаются в клетку - положительный заряд молекулы притягивается к отрицательному заряду белков внутри клетки, создавая электрический градиент. Химический и электрический градиенты борются друг с другом, поскольку они побуждают калий двигаться в противоположных направлениях - это создает электрохимический градиент.В конечном итоге этот электрохимический градиент определяет, сколько ионов калия фактически перемещается по калиевым каналам. Ионы калия будут продолжать поступать в ячейку и выходить из нее до тех пор, пока не будет установлен уровень равновесия.

Натрий-калиевый насос

Химические, электрические и электрохимические градиенты представляют собой пассивные силы, позволяющие калию свободно перемещаться по каналам в зависимости от градиентов. Но калий также переносится через активную силу - натриево-калиевый насос.Эти насосы разбросаны по клеточным мембранам, вкраплены между пассивными ионными каналами и требуют для работы молекул энергии. Поскольку ионы натрия постоянно проникают в ячейку, основная функция насоса - поддерживать баланс между электрическими зарядами внутри и снаружи ячейки. Когда слишком много ионов натрия просочилось в ячейку, насос выбрасывает три отрицательно заряженных иона натрия из ячейки и переносит два положительно заряженных иона калия в ячейку.

.

Каков полный заряд ядра атома азота?

Химия
Наука
  • Анатомия и физиология
  • астрономия
  • астрофизика
  • Биология
  • Химия
  • наука о планете Земля
  • Наука об окружающей среде
  • Органическая химия
  • физика
.

Деление ядер - Energy Education

Рис. 1. Модель реакции деления урана-235. [1] Обратите внимание, что это лишь одна из многих возможных реакций деления.

Деление ядра - это процесс расщепления ядер (обычно больших ядер). Когда большие ядра, такие как уран-235, делятся, выделяется энергия. [2] Высвобождается столько энергии, что наблюдается заметное уменьшение массы из-за эквивалентности массы и энергии. Это означает, что некоторая часть массы преобразуется в энергию.Количество массы, потерянной в процессе деления, равно примерно 3,20 × 10 −11 Дж энергии. Этот процесс деления обычно происходит, когда большое ядро, которое является относительно нестабильным (что означает, что в ядре существует некоторый дисбаланс между кулоновской силой и сильной ядерной силой), поражается тепловым нейтроном с низкой энергией . Помимо ядер меньшего размера, образующихся при делении, при делении также выделяются нейтроны.

Энрико Ферми первоначально расщепил ядра урана в 1934 году.Он считал, что определенные элементы могут быть получены путем бомбардировки урана нейтронами. Хотя он ожидал, что новые ядра будут иметь более крупные атомные номера, чем исходный уран, он обнаружил, что образовавшиеся ядра были радиоизотопами более легких элементов. [3] Эти результаты были правильно интерпретированы Лиз Мейтнер и Отто Фриш во время рождественских каникул. Чтобы прочитать эту очаровательную историю об истории ядерной науки, пожалуйста, прочтите эту статью.

Откуда берется энергия?

Огромная энергия, которая выделяется в результате этого расщепления, происходит из-за того, как сильно протоны отталкивают друг друга с помощью кулоновской силы, которую эта сила едва удерживает вместе.Каждый протон толкает каждый другой протон с силой около 20 Н, примерно с силой руки, лежащей на коленях человека. Это невероятно огромная сила для таких маленьких частиц. Эта огромная сила на небольшом расстоянии приводит к изрядному количеству высвобождаемой энергии, которая достаточно велика, чтобы вызвать ощутимое уменьшение массы. Это означает, что общая масса каждого из осколков деления меньше массы исходного ядра. Эта недостающая масса называется дефектом массы. [4]

Удобно говорить о количестве энергии, которое связывает ядра вместе.Эту энергию связи имеют все ядра, кроме водорода (у которого всего 1 протон и нет нейтронов). Полезно подумать об энергии связи, доступной каждому нуклону, и это называется энергией связи на нуклон . По сути, это то, сколько энергии требуется на нуклон для отделения ядра. Продукты деления более стабильны, а это означает, что их труднее разделить. Поскольку энергия связи на нуклон для продуктов деления выше, их полная масса нуклонов ниже.Результат этой более высокой энергии связи и более низкой массы приводит к производству энергии. [4] По сути, дефект массы и энергия связи ядра - взаимозаменяемые термины.

Использование в производстве энергии

Деление более тяжелых элементов - экзотермическая реакция. Деление может дать до 200 миллионов эВ по сравнению с сжиганием угля, которое дает всего несколько эВ. Только из этого числа становится ясно, почему ядерное деление используется в производстве электроэнергии. Кроме того, количество выделяемой энергии намного эффективнее на массу, чем у угля. [3] Основная причина того, что ядерное деление используется для выработки электроэнергии, заключается в том, что при надлежащем замедлении и использовании управляющих стержней выброшенные свободные нейтроны из реакции деления могут затем снова вступить в реакцию с топливом. Затем это создает устойчивую цепную ядерную реакцию, которая высвобождает довольно постоянное количество энергии. Одним из недостатков использования деления как метода производства электричества является то, что дочерние ядра радиоактивны. Ниже приведено моделирование, показывающее, как нейтроны в реакторе вызывают события деления внутри пучка твэлов.При моделировании красная вспышка внутри топливного стержня означает, что произошло событие деления, а синяя вспышка указывает на поглощение нейтронов.

Когда ядерное деление используется для выработки электроэнергии, это называется ядерной энергией. В этом случае уран-235 используется в качестве ядерного топлива, и его деление запускается поглощением медленно движущегося теплового нейтрона. Другими изотопами, которые могут быть индуцированы к подобному делению, являются плутоний-239, уран-233 и торий-232. [2] Для элементов легче железа в периодической таблице ядерный синтез вместо ядерного деления дает энергию.Однако в настоящее время не существует метода, который позволил бы нам получить доступ к мощности, которую может произвести синтез.

Список литературы

,

Почему у ядра атома положительный заряд?

физика
Наука
  • Анатомия и физиология
  • астрономия
  • астрофизика
  • Биология
  • Химия
  • наука о планете Земля
  • Наука об окружающей среде
  • Органическая химия
  • физика
математический
  • Алгебра
  • Исчисление
.

Смотрите также