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

Познание тьмы Познание тьмы

Как люди убедились, что черные дыры реальны

Вокруг света
Азарт и блокчейн: как беспроигрышная криптолотерея привлекла $200 млн и оказалась лотереей для одного победителя Азарт и блокчейн: как беспроигрышная криптолотерея привлекла $200 млн и оказалась лотереей для одного победителя

Как устроена криптовалютная беспроигрышная лотерея?

Forbes
«Люди людей еши» «Люди людей еши»

Неурожайные года и голод на Руси

Дилетант
Углекислый газ помог получить транспортные слои для солнечных элементов Углекислый газ помог получить транспортные слои для солнечных элементов

Новые солнечные элементы эффективнее за счет меньшего количества ионов лития

N+1
Драма 1921 года Драма 1921 года

Страшные подробности царь-голода в Советской России 1921 года

Дилетант
Археологи осветили пещеру палеолитическими методами Археологи осветили пещеру палеолитическими методами

Ученые установили основные источники света, которые использовали люди палеолита

N+1
Дайсон против Дайсона Дайсон против Дайсона

Как работает сфера Дайсона

Наука и жизнь
3 правила идеальной формы бровей 3 правила идеальной формы бровей

Создание образа начинается с оформления бровей

Cosmopolitan
«Новые технологии стерли былые социальные перегородки» «Новые технологии стерли былые социальные перегородки»

Пятерка главных «гуманитарных» трендов, изменивших мир за 15 лет

РБК
Цветы, сокрытые в тени Цветы, сокрытые в тени

Растение, похожее на ниндзя — кислица

Наука и жизнь
«Добрый» диктатор «Добрый» диктатор

Хрущёв искренне пытался улучшить жизнь народа. Но получилось... как всегда?

Дилетант
Роман с французом: я дала отношениям второй шанс и не ошиблась Роман с французом: я дала отношениям второй шанс и не ошиблась

Романтичная и волнующая история отношений на расстоянии

Psychologies
Американская мечта Американская мечта

Сказочный остров или США? Неинкорпорированная территория Америки

Вокруг света
Цветовой друг Цветовой друг

Роль искусства в этой квартире играет яркая дизайнерская мебель

AD
#семейныеценности: The Kukoyaka’s #семейныеценности: The Kukoyaka’s

Кто главный в самой жизнерадостной семье российского инстаграма и тиктока

Glamour
Если нельзя, но очень хочется Если нельзя, но очень хочется

Как власти относились к Андрею Сахарову

Дилетант
Весовые системы бронзового века на Ближнем Востоке и в Европе оказались родом из Месопотамии Весовые системы бронзового века на Ближнем Востоке и в Европе оказались родом из Месопотамии

Весовые меры Индской цивилизации возникли, возможно, самостоятельно

N+1
Как Китай меняет людей и может ли иностранка стать «своей». Отрывок из книги Катерины Кулик «Лаовай» Как Китай меняет людей и может ли иностранка стать «своей». Отрывок из книги Катерины Кулик «Лаовай»

Отрывок из книги Катерины Кулик о её жизни в Китае

СНОБ
7 голливудских фильмов, взбесивших религиозных деятелей 7 голливудских фильмов, взбесивших религиозных деятелей

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

Maxim
Велодрама Велодрама

Отрывок из книги Сергея Медведева «Человек бегущий»

Maxim
Как справиться с акклиматизацией в другом климате, на море и в горах Как справиться с акклиматизацией в другом климате, на море и в горах

Как справиться с акклиматизацией в различных условиях

РБК
Как Трэвис Скотт стал самой продающей звездой пандемической эпохи Как Трэвис Скотт стал самой продающей звездой пандемической эпохи

Творческий путь Трэвиса Скотта, неразрывно связанный с маркетинговой силой

РБК
Упавший дрон погубил колонию редких крачек в Калифорнии Упавший дрон погубил колонию редких крачек в Калифорнии

Морские птицы очень уязвимы к последствиям человеческой деятельности

N+1
Айза, Малиновская и другие: звезды, переделавшие себя рекордное количество раз Айза, Малиновская и другие: звезды, переделавшие себя рекордное количество раз

Знаменитости вечно совершенствуют свою внешность

Cosmopolitan
«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
Неочевидные симптомы хронической усталости: не пропусти! Неочевидные симптомы хронической усталости: не пропусти!

Не можешь обойтись без сладкого и сбиваешься с мыслей?

Cosmopolitan
Как добиться сияющей кожи? Секреты голливудского косметолога Как добиться сияющей кожи? Секреты голливудского косметолога

Простая система ухода за собой, которая не требует серьезных денежных вложений!

Cosmopolitan
18 глупейших мифов о пиве 18 глупейших мифов о пиве

Удивительно, как много в мире заблуждений относительно пива!

Maxim
Алексей Кудрин — Forbes: «В России большинство предпринимателей и корпораций вынуждены страховаться» Алексей Кудрин — Forbes: «В России большинство предпринимателей и корпораций вынуждены страховаться»

Алексей Кудрин: нужны модели управления, которые усовершенствуют продукт

Forbes
Что такое фейсфитнес и почему его критикуют Что такое фейсфитнес и почему его критикуют

Рассказываем, как укрепить мышцы лица и сохранить упругую кожу

РБК
Открыть в приложении