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

Люди на пределе Люди на пределе

Возможности нашего собственного, среднестатистического тела

Вокруг света
Нейроимплант поможет вернуть зрение слепым и слепоглухим людям Нейроимплант поможет вернуть зрение слепым и слепоглухим людям

Первый в Росси кортикальный зрительный имплант

Популярная механика
Дайсон против Дайсона Дайсон против Дайсона

Как работает сфера Дайсона

Наука и жизнь
Меланин: от чего зависит пигментация кожи и помогут ли таблетки Меланин: от чего зависит пигментация кожи и помогут ли таблетки

Рассказываем, зачем нужен меланин и как нормализовать его уровень

РБК
Распилить все поровну Распилить все поровну

Мадагаскар – одна из беднейших стран в мире

Вокруг света
Ядра свистели над головой. Для чего из крымских вод прогоняли британский эсминец Ядра свистели над головой. Для чего из крымских вод прогоняли британский эсминец

Холодная война и правда возобновилась

СНОБ
Секретарь Республики Секретарь Республики

Нормальная жизнь Никколо ди Бернардо деи Макиавелли оборвалась 16 декабря 1512 г

Наука и жизнь
Ученые исключили происхождение китайских домашних кошек от китайских горных кошек Ученые исключили происхождение китайских домашних кошек от китайских горных кошек

Китайские горные кошки страдают от гибридизации с домашними

N+1
15 мыслей Юрия Стоянова 15 мыслей Юрия Стоянова

Юрий Стоянов — о кровопийцах, стендаперах, прошлом, будущем и несбыточном

GQ
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
Одежда – новая литература Одежда – новая литература

Ближайшие 15 лет мода затронет не только гардероб, но и дополненную реальность

Популярная механика
Криштиану торжествует Криштиану торжествует

Роналду-человек и Роналду-миф. Биография непревзойденного футболиста

Esquire
Выживут только блокчейны Выживут только блокчейны

Нужен ли искусству блокчейн? А если нужен, то зачем? Каковы его перспективы?

Популярная механика
Игра Бакмана Игра Бакмана

Писатель Фредрик Бакман о том, как тренировал футбольную команду своей дочери

Esquire
Это конец Это конец

Какие концы света грядут и каких из них не миновать

N+1
«Яндекс» ведет разведку: как российский IT-гигант развивает интернет-торговлю и что из этого выходит «Яндекс» ведет разведку: как российский IT-гигант развивает интернет-торговлю и что из этого выходит

«Яндекс», что планирует вложить $400-500 млн в развитие e-commerce-активов

Forbes
12 популярных фильмов, которые украли сюжет у других фильмов 12 популярных фильмов, которые украли сюжет у других фильмов

Фильмы со скопированными сюжетами, ставшие популярнее первоисточников

Maxim
6 тюрем строгого режима, за ночь в которых не жалко отдать свободу 6 тюрем строгого режима, за ночь в которых не жалко отдать свободу

Отели, которые мастерски замаскировались под казематы и остроги

Maxim
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
Вред или польза: вся правда об энергетических напитках Вред или польза: вся правда об энергетических напитках

Со всех сторон мы слышим о вреде энергетиков: как обстоят дела на самом деле?

Cosmopolitan
Как избавиться от целлюлита за месяц? Как избавиться от целлюлита за месяц?

Диеты и упражнения не всегда могут полностью избавить тебя от целлюлита

Cosmopolitan
Домашнее насилие — от сериала до закона. Дискуссия Домашнее насилие — от сериала до закона. Дискуссия

Дискуссия о том, почему подобные истории до сих пор принято замалчивать

СНОБ
Коротконогость самцов деревенских ласточек связали с ранним началом размножения Коротконогость самцов деревенских ласточек связали с ранним началом размножения

Ученые считают, что самки ласточек предпочитают самцов с более короткими ногами

N+1
«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
Клубная жизнь: европейский стиль в российских реалиях Клубная жизнь: европейский стиль в российских реалиях

Понятие «клубный дом» стало чисто российским ноу-хау

Forbes
«Лихие девяностые» нашего будущего. Почему спор о «выборах Ельцина» может закончиться только после ухода Путина «Лихие девяностые» нашего будущего. Почему спор о «выборах Ельцина» может закончиться только после ухода Путина

Российское общество не может жить без вождей, потому что не верит в свои силы

СНОБ
Самолеты над стадионом. Писатель Дмитрий Данилов — о сумерках в Красково Самолеты над стадионом. Писатель Дмитрий Данилов — о сумерках в Красково

Дмитрий Данилов — о самом долгожданном моменте лета

РБК
Times Square-то тикает, или почему так мало женщин-музыкантов Times Square-то тикает, или почему так мало женщин-музыкантов

В музыкальном мире соотношение мужчин и женщин составляет 80% против 20%

ЖАРА Magazine
«Мы разговариваем движениями»: хореограф Юрий Посохов о мировой премьере «Чайки» в Большом театре «Мы разговариваем движениями»: хореограф Юрий Посохов о мировой премьере «Чайки» в Большом театре

Хореограф — почему на сцене Большого нельзя повторить перформанс Павленского

Forbes
«Бизнес не может сам прийти к инклюзии»: как трудоустраивать людей с ментальными и физическими особенностями «Бизнес не может сам прийти к инклюзии»: как трудоустраивать людей с ментальными и физическими особенностями

Дискуссия, посвященная теме трудоустройства людей с особенностями

Forbes
Открыть в приложении