Электроны и котики

Наука и жизньНаука

Электроны и котики

Кандидат химических наук Максим Абаев

Объясняя простые арифметические правила, авторы школьных учебников и учителя любят «эксплуатировать» детей и конфеты. В более «здоровых» задачках, правда, сладости стараются заменить на фрукты — они как-никак полезнее шоколадок. Но сути дела это не меняет: в начальных классах учиться складывать и делить нам удобнее на апельсинах или попугаях. Когда же в восьмом классе в школьной программе доходит дело до изучения химии, то все объяснения «на пальцах» магическим образом куда-то пропадают, уступая место скучным определениям вроде «способности атома в молекуле смещать к себе общие электронные пары». Восьмиклассники-то уже не первоклашки, тут яблочками и апельсинчиками не обойтись. Вопрос на засыпку: а вы вспомнили сейчас, как называется эта способность атомов?

Между прочим, маститые учёные прошлого совсем не стеснялись обращаться к аналогиям, когда пытались объяснить что-то новое и непонятное, вроде квантовой механики, причём даже не школьникам, а своим же коллегам-учёным. Так появился знаменитый кот Шрёдингера*, который, как известно, сидит ни жив ни мёртв в закрытой комнате. Всё-таки для нашего мозга переживать за пушистых созданий естественнее, чем размышлять о суперпозициях квантовых состояний. Поэтому попробуем обратиться к этому полезному опыту — кошачьей помощи — в объяснении научных истин, а конкретно, особенностей химической связи между атомами.

* Мысленный эксперимент, который физик Эрвин Шрёдингер придумал, чтобы показать некоторые особенности квантовой механики. Впрочем, учёные до сих пор по-разному трактуют выводы из этого необычного опыта.

Для химии связи между атомами важны так же, как и социальные связи в нашем обществе — без них никуда. Собственно, вся химия — наука про то, как химические связи образуются, как разрушаются и от чего всё это зависит. Проблема в том, что реальные молекулы — вовсе не шарики-атомы, соединённые между собой палочками-связями, как их часто любят рисовать. Молекулы, атомные ядра и электроны — объекты квантового мира, и они живут по своим законам, весьма отличающимся от привычных для нашего мира. Раз так, то, казалось бы, — бери формулы квантовой механики и рассчитывай все свойства любых молекул. Однако на практике такие расчёты упираются в чудовищную вычислительную сложность, да и конечный результат будет не точным, а только приблизительным, к тому же не всегда приближенным именно к реальности.

Поэтому в химии до сих пор в ходу разные правила, понятия и обобщения, которые пытаются как-то упростить причуды квантового мира до более простых и понятных закономерностей. Одно из таких понятий — электроотрицательность. Это длинное слово обозначает способность атома химического элемента притягивать к себе электроны от других атомов, с которыми он образует химические связи. И пока мы не запутались в решении квантово-химических уравнений для атомных ядер и кучки электронов, самое время прибегнуть к помощи специальных «химических котиков».

Представим себе такую гипотетическую ситуацию: один и тот же университет окончили мальчик Коля и девочка Маша. Помимо дипломов о высшем образовании и мешков под глазами от сдачи курсовых и экзаменов у каждого из них было по одному котику, фотографии которых они регулярно постили в социальных сетях. Пост за постом, лайк за лайком, и через некоторое время Коля приглянулся Маше, а Маша — Коле, и, как в старых добрых сказках, решили они жить вместе долго и счастливо. И их котики стали жить вместе с ними, куда же без них. Однако коты — создания не только милые и пушистые, но ещё и себе на уме. Поэтому, оказавшись вместе с нашей влюблённой парочкой, оба они стали наблюдать: а кто даст больше корма, дольше почешет за ухом или позже прогонит с тёплого ноутбука. Конечно, и Маша и Коля любили котиков, но кто-то один из них был более «котоположительным» — вот

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Геометрия в стиле да Винчи Геометрия в стиле да Винчи

Преобразование фигур стало главной темой математических исследований да Винчи

Наука и жизнь
«Мы вздрагивали, слыша его шаги»: как Иван Айвазовский бил жену «Мы вздрагивали, слыша его шаги»: как Иван Айвазовский бил жену

История семейной жизни Ивана Айвазовского

Cosmopolitan
Распилить все поровну Распилить все поровну

Мадагаскар – одна из беднейших стран в мире

Вокруг света
«Внутренняя рыба. История человеческого тела с древнейших времен до наших дней» «Внутренняя рыба. История человеческого тела с древнейших времен до наших дней»

Палеонтолог рассказывает об анатомии человека с опорой на знания о других видах

N+1
Дайсон против Дайсона Дайсон против Дайсона

Как работает сфера Дайсона

Наука и жизнь
История Стиви: каким получился сериал История Стиви: каким получился сериал

"История Лизи" — сериал-адаптация романа Стивена Кинга по сценарию Стивена Кинга

Esquire
Секретарь Республики Секретарь Республики

Нормальная жизнь Никколо ди Бернардо деи Макиавелли оборвалась 16 декабря 1512 г

Наука и жизнь
Разгадки природы Разгадки природы

Семь чудесных тайн природы, которые перестали быть тайнами

Maxim
Алмазные решения для квантовых задач Алмазные решения для квантовых задач

За синтетическими алмазами будущее!

Наука и жизнь
Он ни в чем не виноват: как понять, что у твоего мужчины депрессия Он ни в чем не виноват: как понять, что у твоего мужчины депрессия

Если ты замечаешь, что отношения изменились в худшую сторону, причем по его вине

Cosmopolitan
Какая-то трава вместо чая Какая-то трава вместо чая

Каркаде и ройбуш — конкуренты традиционного чая

Наука и жизнь
«Нытик и тряпка»: снимаем стигму вокруг мужчин в психотерапии после скандального интервью принца Гарри Опре Уинфри «Нытик и тряпка»: снимаем стигму вокруг мужчин в психотерапии после скандального интервью принца Гарри Опре Уинфри

11 причин, почему тебе стоит перестать думать, что «психология — лженаука»

Playboy
Адресный стол Адресный стол

22 мая 1861 года в Москве одним официальным учреждением стало больше

Вокруг света
Евангелие от Морфея: лучшая статья про идеальный сон на русском языке Евангелие от Морфея: лучшая статья про идеальный сон на русском языке

Чем чревато спать как попало и как добиться безмятежного сна

Maxim
Что такое глютен, и почему все избегают его Что такое глютен, и почему все избегают его

Почему люди веками ели глютен, и все было хорошо? Стоит ли от него отказатсья?

Популярная механика
Секстинг. Как избежать неприятностей и получить удовольствие Секстинг. Как избежать неприятностей и получить удовольствие

Секстинг: безопасно и с удовольствием

СНОБ
По ком звонит колокол нового миропорядка? По ком звонит колокол нового миропорядка?

Смогут ли современные социальные практики лишить человека свободы воли

Эксперт
Конор Макгрегор Конор Макгрегор

Что можно взять на вооружение из стиля жизни и тренировок Конора Макгрегора?

Maxim
Домашнее насилие — от сериала до закона. Дискуссия Домашнее насилие — от сериала до закона. Дискуссия

Дискуссия о том, почему подобные истории до сих пор принято замалчивать

СНОБ
Стоит поучиться? Принципы жизни Кейт Миддлтон – о семье, питании, буллинге Стоит поучиться? Принципы жизни Кейт Миддлтон – о семье, питании, буллинге

Герцогиня Кембриджская уже давно стала для многих примером для подражания

Cosmopolitan
Мемуары, недвижимость и пенсия: на чем зарабатывает Камала Харрис Мемуары, недвижимость и пенсия: на чем зарабатывает Камала Харрис

Что еще, кроме работы в правительстве, приносит Камале Харрис доход?

Forbes
Скажи целлюлиту Скажи целлюлиту

Выбираем самые эффективные средства против целлюлита

Cosmopolitan
7 неожиданных гастрономических пар 7 неожиданных гастрономических пар

Эксперименты с рецептурой вписали в историю кулинарии немало культовых блюд

Вокруг света
История «Артека»: как мечты пионеров превращались в кошмары История «Артека»: как мечты пионеров превращались в кошмары

«Артек» очень быстро превратился в нечто большее, чем просто санаторий для детей

Cosmopolitan
Подводные археологи впервые нашли в Сингапурском проливе следы старых кораблекрушений Подводные археологи впервые нашли в Сингапурском проливе следы старых кораблекрушений

Возле острова Педра-Бранка обнаружены затонувшие торговые корабли XIV-XVIII вв

N+1
Личная жизнь звезд сериала «Королева Марго»: Добровольской, Жигунова и других Личная жизнь звезд сериала «Королева Марго»: Добровольской, Жигунова и других

Как сложилась личная жизнь звезд сериала «Королева Марго»

Cosmopolitan
Чем бизнесу грозит утечка пользовательских данных и как себя от этого обезопасить Чем бизнесу грозит утечка пользовательских данных и как себя от этого обезопасить

С ростом количества персональной информации в онлайне растет и угроза ее утечки

Inc.
7 неочевидных факторов, которые влияют на уровень вашего дохода 7 неочевидных факторов, которые влияют на уровень вашего дохода

Почему некоторые люди не могут зарабатывать больше?

Psychologies
Яицкие «лихие люди» Яицкие «лихие люди»

Империя вытравливала из народной памяти любые упоминания о казачьих бунтах

Дилетант
«Художник — не кузнец своего счастья»: как Франсиско Инфанте-Арана создал кинетическое искусство «Художник — не кузнец своего счастья»: как Франсиско Инфанте-Арана создал кинетическое искусство

Художник Франсиско Инфанте-Арана — о творческом пути, соавторах и арт-рынке

Forbes
Открыть в приложении