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

Открытие, получившее признание через век Открытие, получившее признание через век

Владимир Буткевич первым задался проблемой соотношения бактерий

Наука и жизнь
Йогурт, манго, ежевика: 12 полезных продуктов для красоты и здоровья Йогурт, манго, ежевика: 12 полезных продуктов для красоты и здоровья

12 продуктов, которые необходимы, если хочешь оставаться красивой и здоровой

Cosmopolitan
«Люди людей еши» «Люди людей еши»

Неурожайные года и голод на Руси

Дилетант
Самое большое простое число Самое большое простое число

«СБПЧ» – самая веселая и умная группа русской инди-сцены

Собака.ru
Дайсон против Дайсона Дайсон против Дайсона

Как работает сфера Дайсона

Наука и жизнь
Разводной ключ: когда брачный договор перестает работать Разводной ключ: когда брачный договор перестает работать

Как подготовиться к разводу грамотно

Forbes
Число круче, чем π Число круче, чем π

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

Наука и жизнь
Математическая формула идеального комплимента Математическая формула идеального комплимента

Как искусство комплиментов помогает социальной адаптации детей и подростков

СНОБ
Жажда правды Жажда правды

Журналистское расследование, открывшее миру голодомор

Дилетант
Не та длина, карманы не на месте: разбираем ошибки с мини-юбкой на примере звезд Не та длина, карманы не на месте: разбираем ошибки с мини-юбкой на примере звезд

Какие ошибки с короткой юбкой чаще всего совершают девушки

Cosmopolitan
Нейтрино ловят на глубине Нейтрино ловят на глубине

Как выглядят современные нейтринные детекторы

Наука и жизнь
Покрас Лампас —  о современной культуре, русском искусстве и NFT Покрас Лампас —  о современной культуре, русском искусстве и NFT

Самый обсуждаемый российский каллиграф Покрас Лампас

Esquire
За границами патриотизма За границами патриотизма

Избранные цитаты на патриотическую тему

Maxim
Токсины и старение: как просроченная косметика влияет на кожу Токсины и старение: как просроченная косметика влияет на кожу

Разбираемся, почему нужно уделять внимание срокам годности косметики

Cosmopolitan
7 голливудских фильмов, взбесивших религиозных деятелей 7 голливудских фильмов, взбесивших религиозных деятелей

Когда в церкви становится скучно, ее работники обращают внимание на фильмы

Maxim
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
«Запоминают тех, кто сделал продукт массовым, а не выпустил его первым»: главное из интервью основателя Ecwid «Запоминают тех, кто сделал продукт массовым, а не выпустил его первым»: главное из интервью основателя Ecwid

Основателя Ecwid — почему для успеха не нужно быть первооткрывателем

VC.RU
Спортивная конечная: как легкоатлетка Дарья Клишина преодолела болезнь и завоевала серебро чемпионата мира Спортивная конечная: как легкоатлетка Дарья Клишина преодолела болезнь и завоевала серебро чемпионата мира

Отрывок из из автобиографии Дарьи Клишиной «Прыжок вверх»

Forbes
Бизнес до востребования: как польский предприниматель переизобрел почту Бизнес до востребования: как польский предприниматель переизобрел почту

Польский «почтовый король» вывел компанию InPost из кризиса благодаря постаматам

Forbes
Предшественники фейерверков: какими были огненно-световые обряды славян Предшественники фейерверков: какими были огненно-световые обряды славян

История российского фейерверка началась до того, как появились сами фейерверки

Популярная механика
О чем вы перестанете переживать, осознав свою ценность? О чем вы перестанете переживать, осознав свою ценность?

Стремитесь доказать окружающим, что достойны любви, уважения или повышения?

Psychologies
Измерение климата: какова цена «зеленой инфляции» Измерение климата: какова цена «зеленой инфляции»

Актуальность решения экологических проблем планеты — горячая тема

Forbes
«В восемь лет мой сын не хотел жить»: как я справилась со школьной травлей «В восемь лет мой сын не хотел жить»: как я справилась со школьной травлей

История о том, как удалось остановить буллинг в школе

Cosmopolitan
Артем Быстров и Ксения Теплова: Не вся жизнь - театр Артем Быстров и Ксения Теплова: Не вся жизнь - театр

Артем Быстров и Ксения Теплова рассказывают друг о друге с невероятной нежностью

Караван историй
Космическая археология: памятники, обнаруженные свысока Космическая археология: памятники, обнаруженные свысока

Кому предназначали обитатели пустыни Наска свои гигантские рисунки?

Популярная механика
Актер Стеллан Скарсгард — о фильме Актер Стеллан Скарсгард — о фильме

Стеллан Скарсгард — о том, каково сыграть более ста персонажей

Esquire
«Вы ботаник? Это прекрасно!»: Пол Грэм о том, почему «яростные ботаники» — недооценённая группа «Вы ботаник? Это прекрасно!»: Пол Грэм о том, почему «яростные ботаники» — недооценённая группа

Эти люди часто кажутся застенчивыми, но они умны и конкурентноспособны

VC.RU
На душистый хмель: зачем гудит шмель? На душистый хмель: зачем гудит шмель?

Шмелиный век короток — одно лето

Вокруг света
Личная жизнь звезд комедии «8 первых свиданий»: Акиньшиной, Варнавы и других Личная жизнь звезд комедии «8 первых свиданий»: Акиньшиной, Варнавы и других

В жизни звезд комедии «8 первых свиданий» произошли большие перемены

Cosmopolitan
Как русскоязычная поп-музыка стала думать сердцем и обрела тысячу лиц Как русскоязычная поп-музыка стала думать сердцем и обрела тысячу лиц

Почему неопоп — это наиболее искренняя форма поп-музыки и причем здесь соцсети

РБК
Открыть в приложении