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

Новое чувство астрофизики Новое чувство астрофизики

Миссия LISA станет самым большим научным инструментом в истории человечества

Популярная механика
Босые на морозе: как воспитывали детей советские педагоги Никитины Босые на морозе: как воспитывали детей советские педагоги Никитины

Никитиных называли гениальными — педагогов знали в Японии, Европе и США

Cosmopolitan
Насколько велика знаменитая Великая хартия вольностей Насколько велика знаменитая Великая хартия вольностей

История появления Великой хартии вольностей

Наука и жизнь
5 безумных слухов о Ким Чен Ыне 5 безумных слухов о Ким Чен Ыне

«Бригада радости», частный остров и борьба с похмельем

Maxim
Драма 1921 года Драма 1921 года

Страшные подробности царь-голода в Советской России 1921 года

Дилетант
Анжелика Варум. Свободная Анжелика Варум. Свободная

Анжелика Варум не успела как следует помечтать о замужестве

Коллекция. Караван историй
Дайсон против Дайсона Дайсон против Дайсона

Как работает сфера Дайсона

Наука и жизнь
Лариса Вербицкая: «Всегда прислушиваюсь к своему организму» Лариса Вербицкая: «Всегда прислушиваюсь к своему организму»

Телеведущая Лариса Вербицкая о том, как ей удается оставаться эталоном красоты

Худеем правильно
Нейронные герои Нейронные герои

Валерий Шарипов рассказал «Популярной механике» о своих синтетических героях

Популярная механика
Фармацевты вернули мужчинам спонтанность Фармацевты вернули мужчинам спонтанность

Препарат для решения мужских проблем может быть удобным в применении

Наука
Сиенские супруги Сиенские супруги

Джанноддза Сарачени и Мариотто Миньянелли жили и друг друга любили в Сиене

Наука и жизнь
Последняя трапеза: 7 продуктов питания, которые могут убить Последняя трапеза: 7 продуктов питания, которые могут убить

Всегда думайте о том, что вы кладете в рот!

Популярная механика
6 признаков глупого человека 6 признаков глупого человека

Как понять, кого нужно избегать? Да и нужно ли на самом деле?

Psychologies
11 лучших европейских сериалов Netflix 11 лучших европейских сериалов Netflix

Которые доказывают, что потенциальный хит можно снять не только в Голливуде.

GQ
Колористика для стиляг: основные правила комбинирования цветов в гардеробе Колористика для стиляг: основные правила комбинирования цветов в гардеробе

Пора решить вопрос с комбинированием цветов раз и навсегда

Playboy
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
Не сердце, а дофамин: почему мы влюбляемся в неподходящих людей Не сердце, а дофамин: почему мы влюбляемся в неподходящих людей

Почему мы влюбляемся в тех, с кем отношения точно не сложатся?

Cosmopolitan
Вне закона: 6 организмов, которые не должны существовать Вне закона: 6 организмов, которые не должны существовать

Эти организмы нарушают законы физики и биологии

Вокруг света
Виртуальный секс: замена реальному или приятный бонус для двоих? Виртуальный секс: замена реальному или приятный бонус для двоих?

Чем именно хорош «вирт» и почему не стоит от него отказываться?

Psychologies
Путеводитель по музею Фаберже Путеводитель по музею Фаберже

Самое крупное в мире собрание работ знаменитой ювелирной фирмы

Культура.РФ
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
Как интеллектуальная выносливость может изменить карьеру Как интеллектуальная выносливость может изменить карьеру

Как тренировать интеллектуальную выносливость

Популярная механика
«Я лысею»: реальная история потери волос «Я лысею»: реальная история потери волос

Уже несколько лет Елена делает все, чтобы ни один волос не упал с ее головы

Cosmopolitan
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
«Дочь закрыла руками голову и лицо»: почему родители отказываются от шлепков «Дочь закрыла руками голову и лицо»: почему родители отказываются от шлепков

Почему родители в России готовы бить своих детей и к чему это приводит

Cosmopolitan
Солнце взойдет Солнце взойдет

Тактика защиты от солнца для тех, кто склонен покрываться неравномерными пятнами

Playboy
Почему ребенок ворует и как это прекратить Почему ребенок ворует и как это прекратить

Почему дети воруют и как быть в такой ситуации?

Psychologies
Цветы жизни Цветы жизни

Лев Рубинштейн — о разных ипостасях роз и обманутых ожиданиях

GQ
Лекарство от всех болезней: что такое джаму-сок и чем он полезен Лекарство от всех болезней: что такое джаму-сок и чем он полезен

Модный тренд – индонезийский напиток джаму

Cosmopolitan
Прививка иронией: как Южная Корея преодолела упадок и стала центром высоких технологий Прививка иронией: как Южная Корея преодолела упадок и стала центром высоких технологий

Отрывок из книги «Корейская волна. Как маленькая страна покорила весь мир»

Forbes
Открыть в приложении