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The Aufbau Principle and Hund's Rule

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To determine the electron configuration for any particular atom, we can build the structures in the order of atomic numbers. Beginning with hydrogen, and continuing across the periods of the periodic table, we add one proton at a time to the nucleus and one electron to the proper subshell until we have described the electron configurations of all the elements. This procedure is called the aufbau principle, from the German word aufbau (“to build up”). Each added electron occupies the...
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The arrangement of electrons in the orbitals of an atom is called its electron configuration. We describe an electron configuration with a symbol that contains three pieces of information:
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Werner Heisenberg considered the limits of how accurately one can measure properties of an electron or other microscopic particles. He determined that there is a fundamental limit to how accurately one can measure both a particle’s position and its momentum simultaneously. The more accurate the measurement of the momentum of a particle is known, the less accurate the position at that time is known and vice versa. This is what is now called the Heisenberg uncertainty principle. He...
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Diploid organisms have two alleles of each gene, one from each parent, in their somatic cells. Therefore, each individual contributes two alleles to the gene pool of the population. The gene pool of a population is the sum of every allele of all genes within that population and has some degree of variation. Genetic variation is typically expressed as a relative frequency, which is the percentage of the total population that has a given allele, genotype or phenotype.
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Erwin Chargaff’s rules on DNA equivalence paved the way for the discovery of base pairing in DNA. Chargaff’s rules state that in a double-stranded DNA molecule,
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Un par de cosolventes multifuncionales revela los principios moleculares de la deconstrucción de la biomasa

Abhishek S Patri1,2, Barmak Mostofian, Yunqiao Pu

  • 1Department of Chemical and Environmental Engineering, Bourns College of Engineering , University of California, Riverside , 900 University Avenue , Riverside , California 92521 , United States.

Journal of the American Chemical Society
|July 16, 2019

Ver abstracta en PubMed

Resumen
Este resumen es generado por máquina.

Los cosolventes de tetrahidrofurano en agua descomponen eficientemente la biomasa vegetal al alterar la estructura de la lignina y las interacciones con la celulosa. Este proceso permite la producción rentable de productos químicos verdes y biocombustibles a partir de recursos renovables.

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Área de la Ciencia:

  • Desconstrucción de la biomasa
  • Energía renovable y productos químicos
  • Química ecológica

Sus antecedentes:

  • La estructura compleja de las paredes celulares de las plantas dificulta la descomposición de la biomasa lignocelulósica.
  • La conversión eficiente de la biomasa es crucial para la producción de productos químicos verdes y biocombustibles.

Objetivo del estudio:

  • Investigar los mecanismos de los cosolventes de tetrahidrofurano (THF) y agua en la deconstrucción de la biomasa.
  • Identificar los efectos sinérgicos para el fraccionamiento eficiente de la biomasa y la generación de precursores.

Principales métodos:

  • Simulaciones moleculares para estudiar los efectos del disolvente THF en las interacciones de la lignina y la celulosa.
  • Detección de infrarrojos a nanoescala para observar el reordenamiento de la lignina en rodajas de madera dura.
  • Experimentos a gran escala sobre el tratamiento de la biomasa con cosolvente y ácido diluido.

    • Principales resultados:

    • El THF-agua actúa como un disolvente theta, haciendo que la lignina se disocie, se expanda y exponga enlaces para la despolimerización.
    • El tratamiento con cosolvente y el ácido diluido liberan hemicelulosa y lignina, mejorando el acceso de las enzimas a la celulosa.
    • Se lograron altas tasas de hidrólisis de celulosa a glucosa sin desactivación de la enzima.

    Conclusiones:

    • El análisis a múltiples escalas revela mecanismos sinérgicos para una eficiente deconstrucción de la biomasa.
    • Este enfoque ofrece un cambio de paradigma para el diseño de métodos cosolventes para la realización de combustibles y bioproductos de bajo costo.