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

Ассорти для героя Ассорти для героя

Большой шоколадный квест по Бельгии

Вокруг света
Фильмы с самым большим количеством смертей Фильмы с самым большим количеством смертей

Отличная подборка фильмов для тех, кто устал от людей

Maxim
Насколько велика знаменитая Великая хартия вольностей Насколько велика знаменитая Великая хартия вольностей

История появления Великой хартии вольностей

Наука и жизнь
Победительница шоу «Ты топ-модель»:«У нас была честная конкуренция, без козней» Победительница шоу «Ты топ-модель»:«У нас была честная конкуренция, без козней»

Победительница шоу «Ты топ-модель на ТНТ» Тина Тоева — о проекте и планах

Cosmopolitan
Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

Время 4G на исходе. 5G серьезно изменит нашу жизнь

Популярная механика
Бежевый карандаш для идеальных стрелок и еще 9 полезных лайфхаков визажиста Бежевый карандаш для идеальных стрелок и еще 9 полезных лайфхаков визажиста

Лайфхаки от визажиста, о которых те еще не знаешь

Cosmopolitan
Дайсон против Дайсона Дайсон против Дайсона

Как работает сфера Дайсона

Наука и жизнь
Палеогенетики секвенировали ДНК из курганов катакомбной культуры в Калмыкии Палеогенетики секвенировали ДНК из курганов катакомбной культуры в Калмыкии

Группу курганов в Калмыкии оставили кочевники-скотоводы

N+1
Шпион, пришедший с неба Шпион, пришедший с неба

В истории холодной войны начиналась новая, очень динамично написанная страница

Дилетант
Если ребенок дерется: инструкция для родителей Если ребенок дерется: инструкция для родителей

Опасна ли детская агрессия или важнее разбираться с последствиями ее выражения?

Psychologies
Меч викингов Меч викингов

Швеция находится в десятке мировых экспортеров вооружения

Популярная механика
Николай Кукушкин Николай Кукушкин

Николай Кукушкин написал лучшую научпоп-книгу года: «Хлопок одной ладонью»

Собака.ru
«Чего не сделали готы, то сделали скόты» «Чего не сделали готы, то сделали скόты»

Мраморы Элджина — жемчужина коллекции Британского музея

Дилетант
#семейныеценности: The Kukoyaka’s #семейныеценности: The Kukoyaka’s

Кто главный в самой жизнерадостной семье российского инстаграма и тиктока

Glamour
Разводы, аборт и крах карьеры: драмы в жизни звезды дискотек 80-х Си Си Кетч Разводы, аборт и крах карьеры: драмы в жизни звезды дискотек 80-х Си Си Кетч

Сложная история певицы Каролины Мюллер, известной как Си Си Кетч

Cosmopolitan
Как отказаться от сладкого навсегда: методики для сахароголиков Как отказаться от сладкого навсегда: методики для сахароголиков

Как бороться с сахарной зависимостью? Две самых популярных методики.

Cosmopolitan
«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
Анна Плетнева: «Я пробовала стать Анна Плетнева: «Я пробовала стать

Анна Плетнева порассуждала о сексуальности, истинном предназначении и музыке

Cosmopolitan
«Я ничего не успеваю!»: как избавиться от постоянной спешки «Я ничего не успеваю!»: как избавиться от постоянной спешки

«Болезнь загнанности» — состояние, в котором вы постоянно торопитесь

Psychologies
Снимите это немедленно: 5 странных пар обуви со всего мира Снимите это немедленно: 5 странных пар обуви со всего мира

Обувь, которая доставляла и доставляет своим владельцам множество неудобств

Вокруг света
«Жизнь сложнее таблички в Excel»: в чём суть движения FIRE и можно ли в России выйти на пенсию в 35 лет «Жизнь сложнее таблички в Excel»: в чём суть движения FIRE и можно ли в России выйти на пенсию в 35 лет

Как работает стратегия финансовой независимости и раннего выхода на пенсию

VC.RU
Психические расстройства, о которых нам наврали в фильмах Психические расстройства, о которых нам наврали в фильмах

Статья для тех, кто думает, что, если удариться головой, можно потерять память

Maxim
Как распознать, что ваш первый клиент — не то, что нужно Как распознать, что ваш первый клиент — не то, что нужно

Как распознать «неправильного» первого клиента

Inc.
Класс коррекции: как ухаживать за мужскими бровями? Класс коррекции: как ухаживать за мужскими бровями?

Какие услуги по уходу за мужскими бровями существуют на сегодняшний день?

Esquire
Лучшие книги для мужчин, которые решили взять быка за рога Лучшие книги для мужчин, которые решили взять быка за рога

Книги, которые превратят застенчивого юношу в уверенного в себе мужчину

Популярная механика
В балтийском янтаре обнаружили паразитирующий на муравьях гриб В балтийском янтаре обнаружили паразитирующий на муравьях гриб

Исследователи открыли новый вид паразитирующих грибов, похожих на кордицепс

N+1
#glam_promusic: Slava Marlow #glam_promusic: Slava Marlow

Slava Marlow зажег новую звезду — имени себя

Glamour
«Свой фильм я делаю ради финала» «Свой фильм я делаю ради финала»

Большой разговор с Александром Сокуровым

Weekend
«Сердце, которое мы не знаем» «Сердце, которое мы не знаем»

История важнейших открытий и будущее лечения сердечно-сосудистых заболеваний

N+1
Прятаться или выделяться? Две стратегии выживания в мире миниатюрных соседей человека Прятаться или выделяться? Две стратегии выживания в мире миниатюрных соседей человека

Хищники и их жертвы часто меняются ролями

Вокруг света
Открыть в приложении