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

Сельдерей заслуживает хлопот! Сельдерей заслуживает хлопот!

Вы любите сельдерей?

Наука и жизнь
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
Число круче, чем π Число круче, чем π

На сегодняшний день нет области знаний, где бы число е не использовалось

Наука и жизнь
Паулина Андреева Паулина Андреева

Сценарный дебют Паулины Андреевой – Сериал «Псих» – стал сенсацией русского кино

Собака.ru
«Люди людей еши» «Люди людей еши»

Неурожайные года и голод на Руси

Дилетант
Перекличка в доме престарелых: 15 самых долгоживущих рок-групп Перекличка в доме престарелых: 15 самых долгоживущих рок-групп

Кто не слезает со сцены вот уже пятьдесят с гаком лет?

Maxim
Дайсон против Дайсона Дайсон против Дайсона

Как работает сфера Дайсона

Наука и жизнь
Ярослав Андреев: Дети – это всегда первооткрыватели Ярослав Андреев: Дети – это всегда первооткрыватели

Он создал агентство WildJam и превратил видеоблогинг в многомиллионный бизнес

Maxim
Такси на конной тяге Такси на конной тяге

История городского транспорта России XIX-XX века

Дилетант
«Всего один герой, и тот идиот» «Всего один герой, и тот идиот»

Что советская цензура усматривала в мультфильмах

Weekend
Микроулитки на страже экологии Микроулитки на страже экологии

Биологическое разнообразие Арктики изучено крайне неравномерно

Наука и жизнь
7 типичных ошибок в фильмах про войну 7 типичных ошибок в фильмах про войну

Ляпы в военных фильмах: из 6-зарядного пистолета можно выстрелить 138 раз

Maxim
Люди идут по свету? Люди идут по свету?

Свобода передвижения: так ли уж человечество добивалось этой привилегии?

Вокруг света
Муж — не владелец. Почему мы до сих пор позволяем диктовать, как нам выглядеть Муж — не владелец. Почему мы до сих пор позволяем диктовать, как нам выглядеть

Почему в XXI веке мужчины по-прежнему диктуют нам, как выглядеть

Cosmopolitan
Ледопады, шахты, панты: что посмотреть и попробовать на Таймыре Ледопады, шахты, панты: что посмотреть и попробовать на Таймыре

Отправляемся в Норильск и на полуостров Таймыр

РБК
5 ключевых различий между здоровой и токсичной любовью 5 ключевых различий между здоровой и токсичной любовью

Как вовремя распознать токсичную любовь?

Psychologies
Удивительная история о мужской дружбе Удивительная история о мужской дружбе

Похожие проблемы могут стать почвой для дружбы совершенно разных людей

СНОБ
Не на месте: почему возникает внематочная беременность и чем она опасна Не на месте: почему возникает внематочная беременность и чем она опасна

Иногда всё идет не по плану – и наступает внематочная беременность

Cosmopolitan
«Чувство юмора спасает нас во всем» «Чувство юмора спасает нас во всем»

Максим Лагашкин и Екатерина Стулова отмечают 25-ю годовщину со дня свадьбы

OK!
Запасной выход Запасной выход

Озера – идеальное место отдыха с шезлонгами, красивыми пейзажами

Лиза
Скальпель наголо! Лучшие сериалы про врачей Скальпель наголо! Лучшие сериалы про врачей

Самые увлекательные медицинские сериалы

Cosmopolitan
Смогут ли люди жить под водой Смогут ли люди жить под водой

Что если часть людей поселить под водой?

Популярная механика
Незачет по заданию Незачет по заданию

Почему господдержка на помогла российским вузам войти в топ-100 рейтингов мира

Forbes
Личный опыт: почему руль Rolls-Royce Ghost жаль отдавать водителю Личный опыт: почему руль Rolls-Royce Ghost жаль отдавать водителю

За рулем нового Rolls-Royce Ghost точно стоит решиться на путешествие

Forbes
Измены, разводы, тяжелые роды: личные драмы всех невесток Елизаветы II Измены, разводы, тяжелые роды: личные драмы всех невесток Елизаветы II

Как сложилась судьба невесток Елизаветы II?

Cosmopolitan
Как определить размер пениса: мифы и правда Как определить размер пениса: мифы и правда

Со времен изобретения пенисов вокруг них ходит много легенд

Maxim
Как избавиться от первых признаков старения — морщин на шее Как избавиться от первых признаков старения — морщин на шее

Тебе кажется, что на шее наметились морщины?

Cosmopolitan
Советские Мэрилин: трагичные судьбы актрис, которые могли затмить Монро Советские Мэрилин: трагичные судьбы актрис, которые могли затмить Монро

Некоторых советских актрис любил не только весь Союз — их знали даже за рубежом

Cosmopolitan
Летняя депрессия Летняя депрессия

Летом мы можем страдать от сезонной депрессии – летним аффективным расстройством

Здоровье
Отраслевые особенности устойчивого развития: телекоммуникационная сфера Отраслевые особенности устойчивого развития: телекоммуникационная сфера

Направления работы компаний сферы телеком в повестке устойчивого развития

Forbes
Открыть в приложении