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

«Мне не в чем оправдываться» «Мне не в чем оправдываться»

26 декабря 2020 года в возрасте 98 лет ушёл из жизни Джордж Блейк

Дилетант
Последняя миля: кто и как зарабатывает на компактном электротранспорте Последняя миля: кто и как зарабатывает на компактном электротранспорте

Заменит ли электротранспорт привычные автомобили и мотоциклы

РБК
Число круче, чем π Число круче, чем π

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

Наука и жизнь
Бедность по наследству: как сломать семейный сценарий Бедность по наследству: как сломать семейный сценарий

Почему кто-то становится миллионером, а другие вынуждены жить на копейки?

Psychologies
Наши в Европе Наши в Европе

Советские физики и «революция вундеркиндов»

Наука и жизнь
«Я родилась, чтобы ломать стереотипы»: как Варвара Шмыкова много лет ждала свою роль и попала в список Forbes «Я родилась, чтобы ломать стереотипы»: как Варвара Шмыкова много лет ждала свою роль и попала в список Forbes

Актриса Варвара Шмыкова — почему ей важно быть примером для всех девочек

Forbes
Дайсон против Дайсона Дайсон против Дайсона

Как работает сфера Дайсона

Наука и жизнь
Прекрасная роза! Самые яркие выходы звезд в свет в платьях с цветочным принтом Прекрасная роза! Самые яркие выходы звезд в свет в платьях с цветочным принтом

Звезды, которые вышли на красную дорожку в платьях с цветочным принтом

Cosmopolitan
Летящая на волне Летящая на волне

История о том, как летал один из самых необычных сверхзвуковых самолетов

Популярная механика
Лолита и компания: фильмы об отношениях с большой разницей в возрасте Лолита и компания: фильмы об отношениях с большой разницей в возрасте

Чему могут научить фильмы об отношениях с разницей в возрасте

Cosmopolitan
15 мыслей Юрия Стоянова 15 мыслей Юрия Стоянова

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

GQ
Роман с иностранцем и неравный брак: личная жизнь звездных актрис сериала «След» Роман с иностранцем и неравный брак: личная жизнь звездных актрис сериала «След»

Звезд сериала «След» буквально завоевывали мужчины

Cosmopolitan
Истребитель дронов Истребитель дронов

Российская компания представила первый в мире беспилотный истребитель дронов

Популярная механика
От менопаузы до бизнеса на каблуках: 5 книг для современных леди. И о них От менопаузы до бизнеса на каблуках: 5 книг для современных леди. И о них

Книги для женщин, которые помогут справиться с трудностями и лучше понять себя

Популярная механика
Любовные страсти звезд сериала «Спасатели Малибу»: Памелы Андерсон и других Любовные страсти звезд сериала «Спасатели Малибу»: Памелы Андерсон и других

Кому звезды сериала «Спасатели Малибу» отдали свои сердца

Cosmopolitan
Редкий, яркий и скрытный: кто такой зеленый голубь Редкий, яркий и скрытный: кто такой зеленый голубь

Голубь с необычной зеленой окраской, занесенный в Красную книгу

Вокруг света
Путевые рекомендации Путевые рекомендации

Как снизить наносимый транспортом вред здоровью.

Forbes
Торговая война США и Китая «взрастила гиганта»: история онлайн-магазина Shein, который обходит по продажам Zara и H&M Торговая война США и Китая «взрастила гиганта»: история онлайн-магазина Shein, который обходит по продажам Zara и H&M

Как Shein устроил продажи и что его ждет в будущем?

VC.RU
Как я подрабатывала гейшей в Японии Как я подрабатывала гейшей в Японии

Отрывок из книги Марины Чижовой «Дневник современной гейши»

Psychologies
Ученые установили, что интеллект зависит от размера зрачка Ученые установили, что интеллект зависит от размера зрачка

Различие в размере зрачков у недалеких и умных людей видно невооруженным глазом!

Maxim
Соленый кофе, пластиковый торт, никаких подарков: как проходят турецкие свадьбы Соленый кофе, пластиковый торт, никаких подарков: как проходят турецкие свадьбы

Красная фата, цветочные венки, соленый кофе: традиции турецкой свадьбы

Cosmopolitan
Надежда есть: вакцина от болезни Альцгеймера прошла клинические испытания Надежда есть: вакцина от болезни Альцгеймера прошла клинические испытания

Жизнь пациентов с болезнью Альцгеймера может существенно измениться

Cosmopolitan
Любовь на экспорт: знаменитые россиянки, вышедшие замуж за иностранцев Любовь на экспорт: знаменитые россиянки, вышедшие замуж за иностранцев

Российские звезды, которые выбрали в мужья заграничных парней

Cosmopolitan
Физики обнаружили новый тип квазичастиц: основа для компьютеров будущего Физики обнаружили новый тип квазичастиц: основа для компьютеров будущего

Ученые из России экспериментально доказали существование нового типа квазичастиц

Популярная механика
Научный подход к счастью: 5 книг, которым можно доверять Научный подход к счастью: 5 книг, которым можно доверять

Книги, в которых счастье рассматривается с научной точки зрения

Популярная механика
Как юридически противостоять буллингу в школе Как юридически противостоять буллингу в школе

Издевательствам можно и нужно противостоять, вооружившись буквой закона

СНОБ
«Третий путь». Как подростку с особенностями развития стать частью общества «Третий путь». Как подростку с особенностями развития стать частью общества

Как подросткам с особенностями найти свой путь в общество

СНОБ
12 главных фильмов лета 12 главных фильмов лета

Лучшие фильмы для лета: о британской музыке девяностых и взрослении

РБК
Временные парадоксы: 10 фильмов, которые взорвут твой мозг Временные парадоксы: 10 фильмов, которые взорвут твой мозг

Увлекательные фильмы о временных петлях и парадоксах — без «Дня сурка»

Cosmopolitan
Группа «Звери» Группа «Звери»

Давай узнаем, какое домашнее животное подойдет тебе

Cosmopolitan
Открыть в приложении