Молекулы и атомы фото: ⬇ Скачать картинки D0 bc d0 be d0 bb d0 b5 d0 ba d1 83 d0 bb d1 8b d0 b0 d1 82 d0 be d0 bc d1 8b, стоковые фото D0 bc d0 be d0 bb d0 b5 d0 ba d1 83 d0 bb d1 8b d0 b0 d1 82 d0 be d0 bc d1 8b в хорошем качестве

Атомы. Молекулы – методическая разработка для учителей, Имперова Салтанат Ашоковна

Ход урока

Приложение 1

Заполнить лист и передать следующей группе по часовой стрелке на проверку.

Согласны «+», не согласны «–», если есть дополнения знак «?».

Вставить недостающие слова вместо многоточия.

1.Вещество – это …….

2.Вещества состоят из …….  и  ……….

3.Молекула – это …….

4.Атом – это ……….

Приложение 2

Приложение 3

Предлагается перечень утверждений. Установить, верны или неверны данные утверждения (поставив знак «+» или «–»).

1.Молекула не обладает составом и свойствами тех веществ. в состав которых входит.

2.Молекула химически делима.

3.Атом химически неделим.

4.Атом обязательно входит в состав молекулы.

5.Молекула состоит из атомов разного вида.

6.Молекула состоит из атомов одного вида .

7. Атом – мельчайшая частица вещества.

Атомы на кончике иглы / Наука / Независимая газета

Современный электронный микроскоп – это фактически настоящий суперкомпьютер.

Фото Андрея Ваганова

Так уж получилось, что не в таком еще страшном 1933 году молодой и талантливый физик Георгий Гамов (1904–1968) попал на прием к ставшему уже почти всемогущим наркому Вячеславу Молотову, который спросил теоретика, зачем тот тащит с собой в Париж жену. На что Гамов вполне откровенно сказал, что той хочется купить себе шелковое французское белье и фильдеперсовые чулки. Удивительно, но наивная откровенность способствовала тому, что нарком поставил нужную подпись, и супруги отправились в столицу Франции на очередной конгресс.

Мария Склодовская-Кюри была уже в курсе всего того, что происходит в Союзе, и помогла Гамову остаться в их с мужем институте. Потом Гамовы перебрались за океан, в США, где наш ученый помогал решить проблему генетического кода и теоретически обосновал теорию Большого взрыва. По крайней мере он дожил до дня открытия остаточного фонового излучения, обнаружение которого помогло космологам и астрофизикам уверовать в то, что в начале Вселенной действительно был грандиозный по своим масштабам катаклизм.

А начал Гамов с теоретического объяснения альфа-распада, то есть «вырывания» из ядра альфа-частиц, имеющих два протона. Физики знали, что подобный вид распада существует, но не могли понять, каким же образом и за счет какой энергии столь массивная частица обретает способность преодолеть, казалось бы, непреодолимый энергетический барьер. Вполне в духе Нильса Бора, отважившегося заявить, что электрон в своем «стоянии» вокруг ядра не излучает энергии, Гамов постулировал, что альфа-частица, тоже по выходе из ядра не тратит энергии. Смелое откровение молодого ученого произвело эффект разорвавшейся бомбы. Тем не менее идея подбарьерного, а вернее, «туннельного» прохождения альфа-частиц была принята, а затем и подтверждена экспериментально┘

Прошло более полувека, прежде чем развитие электроники и высокоточной механики позволило создать аппарат, позволяющий использовать идею туннелирования для чисто практических целей. Сначала был создан сканирующий туннельный микроскоп (СТМ – Scanning Tunneling Microscope), за что М. Ратнер и А.Авирам почти что сразу получили Нобелевскую премию.

Принцип работы СТМ заключается в том, что при достаточно близком подведении иглы микроскопа к токопроводящей поверхности между ними проскакивает «искра», вернее начинает проходить туннельный ток. Компьютер регистрирует высоту расположения движущейся иглы, в результате чего на дисплее появляется линия с подъемами и падениями. Игла проходит «галсами» над объектом исследования, в результате чего формируется «скан», или поверхностная картинка, например той же молекулы ДНК или бензола.

Со временем ученые научились с помощью СТМ перемещать по поверхности и атомы, которые буквально «липнут» к игле, несущей на своем кончике статический заряд. Так из атомов ксенона было выложено название компании, в исследовательском центре которой был создан СТМ.

Сегодня туннельный микроскоп помогает «сплавить» не соединимые иным способом полидиацетиленовые нанопроволоки и фталоцианиновые мономолекулярные диоды на графитовой поверхности. Вполне возможно, что со временем СТМ будет использоваться и для составления (stacking) интегрированных устройств, состоящих из транзистора и источника света. По крайней мере И.Кравченко из национальной лаборатории Оук-Ридж c коллегами по Флоридскому университету в г. Гэйнсвил сумели сильно уменьшить размеры и энергопотребление органических светодиодов. При этом диоды излучают в трех классических цветовых диапазонах, используемых с незапамятных времен в телевизорах.

Успеха удалось добиться за счет использования однослойных нанотрубок (SWNT – Single-Walled Nanotubes). Ученые отмечают, что их новое устройство вполне сравнимо с пикселями дисплея, управляемыми классическими транзисторами на кремниевой подложке. Их результаты получили подтверждение в университете штата Иллинойс, расположенном в г. Урбана-Шампань. Специалистам университета удалось создать устройства памяти, работающие при напряжении менее одного вольта и с потреблением энергии менее одного фемтоджоуля (10–15 джоуля) на бит информации.

В том же университете с помощью иглы микроскопа атомной силы (АFM – Atomic Force Microscope), служившей в качестве термодатчика, осуществили измерение температуры графенового транзистора. К удивлению ученых, транзистор не греет, а охлаждает подведенные к нему металлические контакты. Это необычное явление, не наблюдаемое в кремниевых транзисторах, получило название термоэлектрического охлаждения. О масштабах чувствительности можно судить по тому, что дистанционное разрешение при «обследовании» графен-металлического контакта составило 10 нанометров, а температура измерялась с точностью до 250 тысячных градуса Кельвина (мК).

Сейчас проводятся измерения тепловых эффектов и охлаждения нанотрубок в надежде на то, что в недалеком будущем по мере усовершенствования производства графеновых транзисторов термоэлектрическое охлаждение станет еще более выраженным. Ведь если удастся создать «холодный» компьютер, то айпэды и ноутбуки станут не толще листа бумаги. Ну, двух-трех листов, если вы уж так хотите – чтобы не гнулись и не образовывали складки.

Опровергнута самая популярная теория строения воды

Учёные СФУ совместно с коллегами из Королевского института технологий Швеции опровергли самую популярную ныне кластерную теорию строения воды. В ходе работы исследователи предложили новую теорию, согласующуюся с результатами их эксперимента. Работа опубликована в журнале Nature Communications. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда.

Вода — одно из самых распространённых, но в то же время необычных веществ на Земле. Она обладает рядом нетипичных свойств, объясняемых её особой структурой, например, высокой теплоёмкостью и низкой электропроводностью. Общепринято, что вода состоит из молекул Н₂О, объединённых в группы так называемыми водородными связями. Их наличие обусловлено притяжением между положительно заряженными атомами водорода и отрицательно заряженными атомами кислорода. Свободные, не входящие в кластеры (группы молекул, связанных водородными связями) молекулы присутствуют лишь в небольшом количестве. Многие учёные считают, что вода — постоянно изменяющаяся смесь кластеров лёгкого и тяжёлого типов. В первом молекулы связаны друг с другом (как во льду), а во втором связи нарушены, благодаря чему такие системы более плотные. Наличие этих фаз можно обнаружить при помощи резонансного неупругого рассеяния рентгеновских фотонов водой. При этом виден переход, в котором электрон с занятой молекулярной орбитали заполняет дырку, на месте которой был выбитый ранее фотоном электрон. Эксперимент с жидкой водой показывает расщепление резонанса на два пика. В научной литературе получившийся дублет приписывается кластерам лёгкого и тяжёлого типов.

Чтобы пролить свет на эту фундаментальную проблему, авторы работы провели эксперимент с парами воды, где нет водородных связей. В ходе исследования они измерили спектр резонансного неупругого рассеяния изолированной молекулы. Эксперименты привели к неожиданному результату и показали, что точно такое же расщепление резонанса на два пика присутствует в рентгеновских спектрах рассеяний молекул воды в газовой фазе. Более того, выполненные теоретические расчёты однозначно объясняют расщепление на спектре сверхбыстрым распадом (диссоциацией) молекулы воды на ионы Н+ и ОН-. Таким образом, исследование свидетельствует о динамической природе расщепления резонанса и опровергает структурный механизм, тем самым демонстрируя, что структура воды однородна.

Второй не менее важный результат этой работы — получение детальной структурной информации о том, как влияют водородные связи на силу OH-связи. Колебательная инфракрасная (ИК) спектроскопия — общепринятый инструмент для исследования водородных связей в жидкостях. Но в них ИК-спектроскопия показывает лишь наиболее интенсивный переход в состояние с минимальной энергией колебаний, которое «слабо чувствует» межмолекулярное взаимодействие. Спектроскопия резонансного неупругого рассеяния воды качественно отличается от ИК-спектроскопии тем, что, получив энергию от рентгеновского фотона, электрон кислорода переходит с самой глубокой орбитали на первую незанятую. В результате молекула воды быстро диссоциирует. В процессе возбуждённый электрон переходит обратно на самый глубокий уровень, испуская рентгеновский фотон. Частота колебаний испущенного фотона отличается от возбуждающего фотона, так как при этом переходе электрон попадает на уровни с большей энергией. Таким образом, в отличие от ИК-спектра, спектр резонансного неупругого рассеяния состоит из протяжённого набора колебательных пиков. Чем выше колебательное состояние, тем дальше атомы водорода удаляются от кислорода в процессе колебаний связи между О и Н и тем сильнее это колебание чувствует взаимодействие с ближайшей молекулой воды, а именно водородную связь. Резонансное неупругое рассеяние даёт уникальную возможность исследовать водородные связи, в частности определить на основании спектра, как влияют соседние молекулы через водородную связь на потенциал взаимодействия OH-связи.

«Важно отметить, что, в отличие от изолированной молекулы воды с одной энергией взаимодействия О и Н, в жидкости имеется набор (распределение) таких энергий в силу многообразия ближайшего окружения молекулы воды. Таким образом, второй результат работы — измерение распределения OH-потенциалов в сети постоянно изменяющихся водородных связей. На следующем этапе исследований необходимо выяснить, возможно ли из спектров резонансного неупругого рассеяния воды определить такой важный структурный параметр, как среднее число связей молекулы. Он определяет энергию взаимодействия последней с её окружением, а значит, и такие свойства, как скорость звука в воде и её теплоёмкость», — дополняет Фарис Гельмуханов, доктор физико-математических наук, профессор Королевского технологического института (Стокгольм, Швеция), старший научный сотрудник Сибирского федерального университета.

В работе также приняли участие учёные из Университета Потсдама (Германия), Университета Цюриха (Швейцария) и Университета Турку (Финляндия).

Рисунки

• A) Молекула воды, поглотив фотон, возбуждается из основного состояния (0) в высоковозбуждённое диссоциативное состояние (с), где атом водорода быстро покидает точку равновесия. В процессе диссоциации возбуждённая молекула возвращается в основное (0) или конечное состояние (f) испуская другой фотон и формируя спектр вблизи 535 эВ и 526 эВ, соответственно.
• Б) рентгеновский спектр поглощения воды.
• B) Спектры испускания c→f и c→0 вблизи 526 эВ и 535 эВ, соответственно. Эмиссионный спектр c→f вблизи 525 эВ показывает динамическое формирование (в процессе диссоциации) дублета с расщеплением Δ (см. панель A). При возвращении молекулы в основное состояние c→0 в процессе диссоциации заселяются высокие колебательные уровни, что формирует протяжённую колебательную прогрессию в районе 535 эВ.
• Г) В работе решена обратная задача восстановления из колебательной прогрессии распределения OH-потенциалов воды в жидкой фазе.

Атомы, молекулы и ионы | CPD

Источник: © Neil Webb/Ikon Images/Getty Images

Молекулы являются основными строительными блоками жизни. Без молекул воды жизнь на Земле не существовала бы. Все живые организмы нуждаются в белковых молекулах для структуры и функционирования. Поэтому понимание того, как атомы объединяются в молекулы, является ключом к пониманию происхождения жизни.

Скачать инструкции, сетку и карточки-подсказки для игры в атомы, молекулы и ионы 4-в-ряд в формате MS Word или pdf.

Загрузите инструкции, сетку и карточки-подсказки для игры в атомы, молекулы и ионы 4-в-ряд с веб-сайта Education in Chemistry: rsc.li/2WayTn8

Что нужно знать учащимся

Атомы, молекулы и ионы — все это примеры частиц, с которыми учащиеся могут встретиться в возрасте 11–14 лет. Но эти термины часто неправильно используются в средствах массовой информации и в повседневном языке, что приводит к тому, что учащиеся всех возрастов не понимают, какой термин использовать правильно.

Источник: © Королевское химическое общество

Учащиеся должны понимать, что:

• Частицы могут состоять из атомов , молекул или ионов .
• Атомы являются одиночными нейтральными частицами.
• Молекулы представляют собой нейтральные частицы, состоящие из двух или более атомов, связанных вместе.
• Ион представляет собой положительно или отрицательно заряженную частицу.

Идеи для вашего класса

Идея о том, что мир состоит из мельчайших частиц, очень древняя. Вы можете начать изучение атомов с идей Демократа (400 г. до н.э.), который считал, что вся материя во Вселенной состоит из крошечных неделимых твердых объектов. Он назвал эти объекты атома или «неделимые единицы». В начале 19 ^-го -го века Дальтон нашел доказательства в поддержку теории Демократа и предположил, что атомы представляют собой твердые сферы. Разные сферы составляли разные элементы.

Одна из ключевых проблем для студентов, изучающих атомы, заключается в том, что атомы маленькие. Действительно, очень маленький. Это затрудняет учащимся осмысление атомов, поскольку их нельзя увидеть, потрогать или исследовать напрямую. Хорошей отправной точкой для знакомства с атомами и демонстрации их небольшого размера является просьба к учащимся разбить кусок графита (элемент углерода) на как можно больше мелких кусочков. На сколько бы кусочков ни разбили студенты графит, они никогда не получат ни одного атома углерода. Вы можете предложить учащимся с более высоким уровнем успеваемости измерить размер отдельного атома, используя этот эксперимент из Практической физики.

Одна из ключевых проблем для студентов, изучающих атомы, заключается в том, что атомы маленькие. Действительно, очень маленький. Это затрудняет учащимся осмысление атомов, поскольку их нельзя увидеть, потрогать или исследовать напрямую. Хорошей отправной точкой для знакомства с атомами и демонстрации их небольшого размера является просьба к учащимся разбить кусок графита (элемент углерода) на как можно больше мелких кусочков. На сколько бы кусочков ни разбили студенты графит, они никогда не получат ни одного атома углерода. Вы можете предложить учащимся с более высоким уровнем успеваемости измерить размер отдельного атома, используя этот эксперимент из Практической физики (bit. ly/2Km5cgt).

При соединении атомов образуется молекул . Для некоторых элементов при объединении атомов этого элемента образуется молекула этого элемента, например H ₂ и O ₂ . Когда атомы некоторых различных элементов объединяются, может образоваться молекула соединения, например, H ₂ O. Как преподавать элементы и соединения, в сериях 11–14 описываются различные стратегии обучения элементам и соединениям, а также распространенные заблуждения учащихся. может держать.

Когда атомы соединяются, 9Образуется 0029 молекул . Для некоторых элементов при объединении атомов этого элемента образуется молекула этого элемента, например H ₂  и O ₂ . Когда атомы некоторых различных элементов объединяются, может образоваться молекула соединения, например, H ₂ O. Как обучать элементам и соединениям (rsc.li/2W6MKut), в сериях 11–14 описаны различные стратегии обучения элементам. соединения и распространенные заблуждения, которых могут придерживаться учащиеся.

Диаграммы частиц можно использовать, чтобы помочь учащимся визуализировать разницу между атомом, молекулой элемента и молекулой соединения. На самом деле даже Дальтон в 1800-х годах предложил серию диаграмм для представления элементов и соединений, известных в то время. Использование цвета помогает дополнительно различать типы атомов. Диаграммы Венна помогают учащимся систематизировать свое понимание различных типов частиц, как описано в разделе «Атомы, элементы, молекулы, соединения и смеси».

Диаграммы частиц можно использовать, чтобы помочь учащимся визуализировать разницу между атомом, молекулой элемента и молекулой соединения. На самом деле даже Дальтон в 1800-х годах предложил серию диаграмм для представления элементов и соединений, известных в то время (рис. 1). Использование цвета помогает дополнительно различать типы атомов. Диаграммы Венна помогают учащимся систематизировать свое понимание различных типов частиц, как описано в Атомах, элементах, молекулах, соединениях и смесях (rsc. li/2wzLsxS).

Атом или молекула может терять или приобретать электрон(ы) с образованием иона . На этом уровне учащиеся должны знать только, что ион является положительно или отрицательно заряженной частицей. Однако на этом этапе, возможно, стоит познакомить учащихся с электроном. Когда атом/молекула получает отрицательно заряженный электрон(ы), образуется отрицательный ион. Когда атом/молекула теряет отрицательно заряженный электрон (электроны), образуется положительный ион. С этим последним моментом студенты часто сталкиваются позже в учебе. Знакомство с электроном сейчас, до того, как учащиеся познакомятся с другими субатомными частицами, может помочь усвоить идею о том, что потеря электронов приводит к образованию положительно заряженного иона, и может помочь уменьшить путаницу в дальнейшем.

Из-за переплетения терминов атом, ион и молекула при описании различных частиц неудивительно, что учащиеся путаются. Использование игр и элемента соревнования может быть полезным для внесения некоторого разнообразия в необходимую студенческую практику. Одна из таких игр основана на классической игре Connect 4. Инструкцию, пример сетки и игровые карточки вы можете скачать ниже.

Распространенные заблуждения

По мере того, как учащиеся углубляют свое понимание химической связи, учащиеся обычно называют ионные соединения молекулами или ссылаются на межмолекулярные силы при объяснении свойств ионных соединений. Чтобы избежать этих неправильных представлений, важно ввести и подчеркнуть правильное использование терминов «ион» и «молекула» с самого начала изучения химии учащимся.

Молекула — это нейтральная частица, состоящая из определенного количества атомов, связанных вместе. Частица вещества – это молекула, а не атомы, составляющие молекулу. Напротив, ионные соединения состоят из неопределенного числа ионов в фиксированном соотношении. Частица ионного вещества остается ионом. Использование практических моделей может помочь учащимся с этими сложными концепциями — например, TIMSTAR MO84200 для молекул и Molymod MKO-127-27 для ионных структур. Вы можете дополнительно изучить использование химических моделей и их ограничения в разделе «Использование молекулярных моделей» и в серии «7 простых правил для обучения естественным наукам».

Молекула — это нейтральная частица, состоящая из определенного количества атомов, связанных вместе. Частица вещества – это молекула, а не атомы, составляющие молекулу. Напротив, ионные соединения состоят из неопределенного числа ионов в фиксированном соотношении. Частица ионного вещества остается ионом. Использование практических моделей может помочь учащимся с этими сложными концепциями — например, TIMSTAR MO84200 для молекул и Molymod MKO-127-27 для ионных структур. Дополнительную информацию об использовании химических моделей и их ограничениях можно найти в разделе Использование молекулярных моделей (rsc.li/2wAsOpA) и в серии 7 простых правил для обучения естественным наукам (rsc.li/2XmwHKr).

Другие неправильные представления, которые могут иметь учащиеся, обсуждаются в разделе Помимо видимости: студенческие неправильные представления об основных химических идеях (rsc. li/2WBsd5L), в том числе о том, что атомы обладают общими свойствами объемного материала и что молекулы имеют разные свойства в разных состояниях.

Переход к 14–16 годам

В возрасте 14–16 лет учащиеся знакомятся с субатомными частицами и тем, как они определяют природу атомов и ионов. Затем учащиеся переходят к изучению разницы между природой сил, существующих между атомами, молекулами и ионами, которые они используют для объяснения физических свойств ионных и ковалентных соединений.

Ресурс «Почему атомы образуют ионы» позволяет учащимся оценить свое понимание атомов, ионов и ионных соединений и позволяет учителю выявить любые неверные представления.

Ресурс Почему атомы образуют ионы (rsc.li/2Kptsyq) позволяет учащимся оценить свое понимание атомов, ионов и ионных соединений и позволяет учителю выявить любые неправильные представления.

Точки возврата

• Частицами могут быть атомы, молекулы или ионы.
• Термин «молекула» часто используется неправильно для обозначения любого типа химического соединения. Молекула – это нейтральная частица, состоящая из двух или более атомов, связанных вместе.
• Будьте осторожны с родным языком, особенно когда речь идет о соединениях, образующихся в ходе химических реакций. Сделайте различие между каждым типом частиц явным. Дайте учащимся возможность организовать свое понимание различных типов частиц с помощью диаграмм Венна.
• Хорошее понимание различных типов частиц поможет учащимся при изучении структуры и связи в возрасте 14–16 лет.

Первые изображения внеземных молекул с атомарным разрешением

02 фев. 2022

Исследования

6

минут чтения

Метеориты — это фрагменты астероидов (и, возможно, комет), которые достигают поверхности Земли неповрежденными. Они — остатки образования Солнечной системы, дающие ключи к ее истории в молекулах, которые они содержат. Благодаря нашему последнему исследованию, опубликованному сегодня в выпуске «Метеоритика и планетология », мы теперь можем немного лучше читать эти подсказки.

Метеориты — это осколки астероидов (и, возможно, комет), достигающие поверхности Земли в целости и сохранности. Они — остатки образования Солнечной системы, дающие ключи к ее истории в молекулах, которые они содержат. Благодаря нашему последнему исследованию, опубликованному сегодня в Метеоритика и планетология , теперь мы можем немного лучше читать эти подсказки.

Большинство примитивных метеоритов практически не изменились с момента своего образования миллиарды лет назад. Они как машины времени, которые дают нам доступ к далекому прошлому, когда планеты, вращающиеся вокруг Солнца, только появились. Часть груза, который несут с собой метеориты, представляет собой органическое вещество, которое могло быть доставлено на раннюю Землю и могло сыграть роль в зарождении жизни.

В нашем исследовании ¹ мы впервые использовали атомно-силовую микроскопию сверхвысокого разрешения (АСМ) для исследования метеоритного органического вещества. Мы рассмотрели образцы знаменитого метеорита Мерчисон, упавшего в одноименном маленьком австралийском городке в сентябре 1969 года. Мы воспользовались уникальной силой АСМ — его чувствительностью к отдельным молекулам — для визуализации и идентификации отдельных молекул. Наши результаты, полученные многонациональной группой исследователей, в том числе нашей командой из IBM Research в Цюрихе, служат подтверждением концепции, которая показывает, что АСМ может разрешать и идентифицировать отдельные молекулы метеоритного происхождения.

Молекулы, полученные из необработанного образца Мерчисона. Слева: обзорное изображение сканирующей туннельной микроскопии поверхности, на которой адсорбированы молекулы. Справа отдельные молекулы изображены с масштабными линейками 0,5 нм; в (d) – (h) показаны данные АСМ (слева) и данные АСМ с фильтром верхних частот (справа), воспроизведенные из публикации MAPS.

Способность АСМ идентифицировать одну молекулу означает, что могут быть обнаружены следовые количества веществ, которые в противном случае могли бы остаться незамеченными другими методами. Эта сила становится еще более важной, когда материал для образцов редок, как в случае метеоритов, и тем более для материала, возвращенного из космических полетов. Хотя ни одна из молекул, обнаруженных в настоящее время с помощью АСМ, не является новой — на самом деле, все они были известны как присутствующие в метеорите Мерчисон благодаря предыдущим исследованиям — разделение отдельных молекул с помощью АСМ добавляет новый ценный инструмент для будущих анализов внеземных тел.

За первыми фотографиями внеземных молекул

Около 12 лет назад мы усовершенствовали АСМ для разрешения одиночных молекул с атомарным разрешением. ² Изучая образцы сырой нефти и сажи, которые содержат большое разнообразие молекул, мы начали использовать преимущество чувствительности к одной молекуле.

Одной из наших надежд было разрешить отдельные молекулы внеземного происхождения. Мы начали искать возможные образцы, которые мы могли бы исследовать, а также сотрудников, обладающих опытом в метеоритной науке, которые могли бы помочь нам получить нужные образцы. Нам нужны были люди, которые могли бы помочь интерпретировать наши результаты и сравнить их с тем, что известно о молекулах в метеоритах из других методов. Это привело нас к Скотту Сэндфорду и Аарону Бертону из НАСА, Хендерсону Кливзу из Токийского технологического института и Грегуару Дэнджеру из Экс-Марсельского университета. Именно Скотт предоставил нам образец метеорита Мерчисон.

Мы воспользовались уникальными возможностями АСМ для визуализации и идентификации отдельных молекул метеорита Мерчисон.

В наших первых экспериментах мы попытались изучить молекулы, сублимированные непосредственно из необработанного метеоритного порошка. Это было непросто, потому что метеориты содержат относительно небольшое количество органического материала, который мы можем различить с помощью АСМ. Тем не менее, нам все же удалось разделить несколько молекул, что дало нам уверенность в том, что мы действительно сможем получить изображение внеземной органики с помощью АСМ.

Молекулы, полученные из экстракта Мерчисона, для каждой молекулы показаны данные АСМ (слева) и данные АСМ с высокочастотным фильтром (справа). Шкала баров составляет 0,5 нм; воспроизведено из публикации MAPS.

Наши давние сотрудники Диего Пенья и Яго Посо из Университета Сантьяго-де-Компостела разработали метод выделения молекул, которые, как мы думали, могут быть хорошо отображены с помощью АСМ.

Экстракции были разработаны для плоских (плоских) ароматических соединений, а также некоторых молекул углеводородов с прямой цепью. Используя этот оптимизированный процесс экстракции, мы разделили гораздо больше молекул. Их структуры соответствовали молекулярным структурам, определенным другими методами.

Мы также сравнили наши результаты, полученные с помощью АСМ, с современными данными масс-спектрометрии, для чего к проекту присоединились Жюльен Майяр из Нормандского университета и Карлос Афонсо из Экс-Марсельского университета. Ранее мы работали с Жюльеном над проектом, в котором мы изучали лабораторные аналоги молекул из атмосферы. Атомно-силовая микроскопия помогла рассеять дымку, окружающую Титан, спутник Сатурна. Читать далее. Спутник Сатурна Титан . ³ Результаты его масс-спектрометрии показали, что молекулы, которые мы разделили с помощью АСМ, являются репрезентативными для метеорита и извлеченной фракции.

Отдельные молекулы метеорита Мерчисон разрешены с помощью бесконтактной атомно-силовой микроскопии с наконечником, функционализированным СО. Слева: Индивидуальная разрешенная молекула (пропилнафталин) Мерчисона, необработанный образец. Справа: индивидуальная разрешенная молекула (пирен) Мерчисона, извлеченный образец.

Следующий рубеж АСМ

Наше исследование органических молекул метеорита Мерчисон демонстрирует возможности АСМ высокого разрешения. Его можно использовать в дополнение к хорошо зарекомендовавшим себя золотым стандартам для выяснения молекулярной структуры, ЯМР и масс-спектрометрии при специфической по изомерам идентификации молекул из внеземных образцов.

До сих пор мы не определили новые молекулы в метеоритах с помощью АСМ. Однако из-за чувствительности к одной молекуле АСМ в ближайшем будущем может быть использован для выявления очень редких молекул, которые еще не были обнаружены в образцах метеоритов. Есть также молекулы, которые можно разделить только с помощью АСМ, когда одних только традиционных методов недостаточно. ⁴

После этого доказательства концепции мы надеемся получить более крупные образцы различных метеоритов, чтобы понять влияние увеличения количества воды и нагрева на их родительские астероиды, и, возможно, образцы, возвращенные миссиями к другим объектам в нашей Солнечной системе, включая астероиды. и даже поверхности других планет — чтобы разделить отдельные молекулы и расширить наши знания о молекулах, которые они несут. Мы рады внести свой вклад в лучшее понимание истории, которую эти молекулы могут рассказать нам, что в конечном итоге может помочь нарисовать более четкую картину самого происхождения нашей Солнечной системы и жизни на Земле.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Примечания

1. Примечание 1. Атомно-силовая микроскопия помогла рассеять дымку, окружающую Титан, спутник Сатурна. Читать далее. ↩︎

Ссылки

1. К. Кайзер, Ф. Шульц, Дж. Ф. Майяр, Ф. Херманн, И. Позо, Д. Пенья, Х. Дж. Кливз, А. С. Бертон, Г. Дэнджер, К. Афонсо, С. Сэндфорд, Л. . Валовой. Визуализация и идентификация одиночных метеоритных органических молекул методом атомно-силовой микроскопии. Метеоритика и планетология. (2022).↩
2. Л. Гросс, Ф. Мон, Н. Молл, П. Лильерот, Г. Мейер. Химическая структура молекулы, разрешенная с помощью атомно-силовой микроскопии. Наука. 325, 1110–1114 (2009).↩
3. Ф. Шульц, Дж. Майяр, К. Кайзер, И. Шмитц-Афонсо, Т. Готье, К. Афонсо, Н. Карраско, Л. Гросс. Изображение органической дымки Титана в атомном масштабе. Астрофиз. Дж. Летт. 908, Л13 (2021).↩
4. К. О. Ханссен, Б. Шулер, А. Уильямс, Т. Б. Демисси, Э. Хансен, Дж. Х. Андерсен, Дж. Свенсон, К. Блинов, М. Реписки, Ф. Мон, Г. Мейер, Дж.-С. Свендсен, Р. Рууд, М. Эльяшберг, Л. Гросс, М. Джаспарс, Дж. Исакссон. Комбинированная атомно-силовая микроскопия и вычислительный подход для выяснения структуры брейтфуссина А и В: высокомодифицированных галогенированных дипептидов из Туиария брайтфусси . Анжю. хим. Междунар. Эд. 51, 12238–12241 (2012).↩

500+ Atom Pictures [HD] | Скачать бесплатные картинки на Unsplash

500+ Atom Pictures [HD] | Скачать бесплатные изображения на Unsplash

• A Photophotos в рамке 175
• Стоп фотосколков 1.3K
• Группа людей 82

Science

Молекула

Дополнитель

FOURICH 9000

SPEARE

FOURIA0003

technology

modern

high voltage sign

technology

black color

plasma

Hd blue wallpapers

pulb

Light backgrounds

composition

Hd pattern wallpapers

sphere

element

Hq фоновые изображения

Текстурные фоны

Абстрактные обои Hd

Цветные обои Hd

домашняя жизнь

ученик начальной школы

photography

cern

collider

laboratory

mask

atoms

masks

Hd 3d wallpapers

object

Hd wallpapers

–––– –––– –––– – –– –– – –––– –– – –– –––– – – –– ––– –– –––– – –.

наука

энергия

исцеление

красочный

черные обои Hd

темные обои hd

цифровое изображение

космические изображения и картинки

distant

back to school

ukraine

render

structure

molecule

genetic code

engineering

molecular biology

futuristic

Hd geometric wallpapers

global

ball

network

web

Серые обои Hd

lab

research

Похожие коллекции

ATOM

129 фото · Куратор tanya dimitrakopoulou

Atom

100 Фотографии · Куратор Clio Christopoulou

Atom

28 Фотографии · Куратор Melody Clark

Particle

Bubble

Liquid

. Датирование

Исполнительная школьная школа

9000 2 9000-го годов

. Знак

Технология

Черный цвет

Светлые фоны

Композиция

Обои Hd с рисунком

Рендер

Структура

Молекула

futuristic

Hd geometric wallpapers

global

ball

network

web

Hd grey wallpapers

lab

research

dating

elementary school

8-9 years

science

energy

исцеление

плазма

Hd синие обои

pulb

дальний

обратно в школу

украина

Текстуры фоны

Hd abstract wallpapers

Hd color wallpapers

cern

collider

laboratory

particle

bubble

liquid

Hd 3d wallpapers

object

Hd wallpapers

–––– –––– –––– – –––– – –––– –– – –– –––– – – –– ––– –– –––– – –.

разноцветные

Hd черные обои

Hd темные обои

цифровое изображение

Космические изображения и картинки

Sphere

Элемент

HQ Foine Images

Генетический код

Инженерия

Молекулярная биология

Связанные коллекции

Atom

129 Фотографии · Curated Tanya Dimitrakopoulou

.

Атом

28 фото · Куратор Мелоди Кларк

домашняя жизнь

ученик начальной школы

фотография

маска

Атомы

Маски

UNSPLASH LOGO

UNSPLASH+ В сотрудничестве с Getty Images

UNSPLASH+

Разблокировка

Высокое напряжение. –––– –––– –––– – –––– – –––– –– – –– –––– – – –– ––– –– –––– – –.

Терри Влисидис

красочные

черные обои

темные обои

Zoltan Tasi

plasma

Hd blue wallpapers

pulb

Norbert Kowalczyk

digital image

Space images & pictures

Ricardo Gomez Angel

Light backgrounds

composition

Hd pattern wallpapers

Unsplash logo

Unsplash+В сотрудничестве с Getty Images

Unsplash+

Разблокировать

далекий

обратно в школу

Украина

Guerrillabuzz Crypto PR

Sphere

Элемент

HQ фоновые изображения

Guerrillabuzz Crypto PR

render

Структура

9000 3 9000.