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

Коперникианская революция: 9 мифов об отце современной астрономии Коперникианская революция: 9 мифов об отце современной астрономии

Что мы знаем о Николае Копернике?

Вокруг света
Мы уже в «Матрице»? 7 мифов о системах распознавания лиц и отпечатков пальцев Мы уже в «Матрице»? 7 мифов о системах распознавания лиц и отпечатков пальцев

Что представляет собой сбор биометрических данных и как они используются

СНОБ
Нечеловеческий секс Нечеловеческий секс

Почему мы все еще занимаемся сексом по старинке – с живыми людьми?

Популярная механика
Александр Велединский. Что-то необъяснимо загадочное происходит в нашем мире Александр Велединский. Что-то необъяснимо загадочное происходит в нашем мире

Интервью с Александром Велединским

Коллекция. Караван историй
Драма 1921 года Драма 1921 года

Страшные подробности царь-голода в Советской России 1921 года

Дилетант
Завезенные на австралийский остров тасманийские дьяволы погубили колонию пингвинов Завезенные на австралийский остров тасманийские дьяволы погубили колонию пингвинов

Попытка защитить один вид от вымирания привела к проблемам для других

N+1
Дайсон против Дайсона Дайсон против Дайсона

Как работает сфера Дайсона

Наука и жизнь
Стартап на выбросы: как бывший CEO Reddit привлек $30 млн на восстановление лесов и борьбу с изменениями климата Стартап на выбросы: как бывший CEO Reddit привлек $30 млн на восстановление лесов и борьбу с изменениями климата

Можно ли найти решение по разумной цене, которое позволит поглощать выбросы?

Forbes
Беспокойная ночь Беспокойная ночь

Как мексиканцы отмечают День мертвых

Вокруг света
Счастливый грант: как образовательный стартап StudyFree привлек $2,9 млн инвестиций Счастливый грант: как образовательный стартап StudyFree привлек $2,9 млн инвестиций

Как девушка из маленького российского городка оказалась в Мекке стартаперов?

Forbes
Забойная фантастика Забойная фантастика

Как на развитие жанра космической научной фантастики повлияла сырьевая экономика

Вокруг света
Мальчик-олень, Локи и Стивен Кинг: какие сериалы смотреть в июне Мальчик-олень, Локи и Стивен Кинг: какие сериалы смотреть в июне

Десять сериалов, с которыми можно провести лето

Esquire
Африканский след в истории обуви Африканский след в истории обуви

Сколько лет обуви?

Наука и жизнь
7 вещей, которые поймет только сильная женщина 7 вещей, которые поймет только сильная женщина

Самая глупая в мире мысль — это мысль о том, что женщины слабые

Cosmopolitan
От сока в багажнике до рояля в салоне: история создателей шоу-тюнинга West Coast Customs, героев «Тачки на прокачку» От сока в багажнике до рояля в салоне: история создателей шоу-тюнинга West Coast Customs, героев «Тачки на прокачку»

Эта автомастерская с Xzibit стала одной из самых популярных на ТВ в 2000-х

VC.RU
Зоологи покрасили скакунчиков косметикой и усомнились в защитной функции их узора Зоологи покрасили скакунчиков косметикой и усомнились в защитной функции их узора

Полосы и головогруди и брюшке самцов скакунчиков не спасли их от хищников

N+1
Как бороться с морщинами на лице без хирургического вмешательства Как бороться с морщинами на лице без хирургического вмешательства

Эти простые способы помогут приостановить ранее старение в домашних условиях

Cosmopolitan
Почему никому не стоит делать ламинирование ресниц дома — узнали у врача Почему никому не стоит делать ламинирование ресниц дома — узнали у врача

Можно ли подкручивать ресницы на дому?

Cosmopolitan
Цветовой друг Цветовой друг

Роль искусства в этой квартире играет яркая дизайнерская мебель

AD
Советские фильмы о школе и школьниках: 7 интересных ностальгических картин Советские фильмы о школе и школьниках: 7 интересных ностальгических картин

Красные галстуки, полеты в космос и, конечно, первая любовь

Playboy
Секреты финансовых пирамид: почему возбудили дело против сотрудников QBF и как компания переводила деньги в офшоры Секреты финансовых пирамид: почему возбудили дело против сотрудников QBF и как компания переводила деньги в офшоры

Подробности уголовного дела в отношении сотрудников инвестиционной компании QBF

Forbes
Отличницы и самозванцы Отличницы и самозванцы

Кого психологи называют самозванцами?

Лиза
Упсала-Цирк Упсала-Цирк

Упсала-Цирк – единственный в мире цирк для хулиганов

Собака.ru
«Ёбидоёби» и «Страшный сон вегана». Как живется адептам хулиганского нейминга «Ёбидоёби» и «Страшный сон вегана». Как живется адептам хулиганского нейминга

Почему компании выбирают нестандартный нейминг и как реагируют клиенты?

Inc.
Королева-волчица: как Изабелла Французская завоевала Англию Королева-волчица: как Изабелла Французская завоевала Англию

Как королева Изабелла, уставшая от дурного обращения, свергла короля

Forbes
«Мы им еще покажем!» Юрий Колокольников о нашем кино, Нолане и русской мафии «Мы им еще покажем!» Юрий Колокольников о нашем кино, Нолане и русской мафии

Юрий Колокольников — в чем мы сильнее Голливуда, почему на английском все проще

Cosmopolitan
Открытые фонды Открытые фонды

Мишель Нуссбаумер обставила индустриальный лофт антикварной мебелью

AD
«Психанул и уволился»: станем ли мы от этого счастливее? «Психанул и уволился»: станем ли мы от этого счастливее?

«Бросить все и уйти в никуда» — стоит ли поддаваться такому импульсу?

Psychologies
Полноприводная Granta, пикап Niva и другие. Топ-10 самых редких Lada Полноприводная Granta, пикап Niva и другие. Топ-10 самых редких Lada

Автомобили Lada, о которых вы вряд ли слышали

РБК
Спасательница Малибу Спасательница Малибу

Евгения Вашингтон показала, что такое быть собой вдали от городской суеты

Playboy
Открыть в приложении