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

«Лебедь» возвращается «Лебедь» возвращается

Ту-160 сегодня готовится ко второй жизни

Популярная механика
Как восстановить аккаунт в Инстаграме после удаления или если забыл пароль Как восстановить аккаунт в Инстаграме после удаления или если забыл пароль

Как вернуть доступ в Инстаграм, если забыл данные или стал жертвой взломщиков

CHIP
Число круче, чем π Число круче, чем π

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

Наука и жизнь
Парадокс красного неба объяснили дефицитом подходящих планет и звезд Парадокс красного неба объяснили дефицитом подходящих планет и звезд

Почему Солнце не является красным карликом?

N+1
Нечеловеческий секс Нечеловеческий секс

Почему мы все еще занимаемся сексом по старинке – с живыми людьми?

Популярная механика
Маршрут построен Маршрут построен

12 лучших автопутешествий по 1/9 части суши планеты Земля

Men’s Health
Дайсон против Дайсона Дайсон против Дайсона

Как работает сфера Дайсона

Наука и жизнь
Европейские дизайнеры — о том, как создать ресторан в здании с историей Европейские дизайнеры — о том, как создать ресторан в здании с историей

Четыре знаковых дизайнерских ресторана в Париже, Нанси, Венеции и Лондоне

РБК
Виртуальная нереальность Виртуальная нереальность

Все оттенки VR-индустрии

Популярная механика
Я бы в лётчики пошёл, пусть меня научат: фильмы о людях с необычной профессией Я бы в лётчики пошёл, пусть меня научат: фильмы о людях с необычной профессией

Фильмы о людях с профессиями, о которых мы едва догадывались

Cosmopolitan
Архитектура для чайников Архитектура для чайников

Глядя на эти дома, можно ощутить себя Гулливером, оказавшимся в стране великанов

Вокруг света
Разводной ключ: когда брачный договор перестает работать Разводной ключ: когда брачный договор перестает работать

Как подготовиться к разводу грамотно

Forbes
Чумной форт Чумной форт

История вакцинации против опасных инфекционных заболеваний

Дилетант
Фанаты. Во имя розы Фанаты. Во имя розы

На Британских островах футбол всегда был неразрывно связан с насилием

Esquire
11 лучших европейских сериалов Netflix 11 лучших европейских сериалов Netflix

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

GQ
Почему меня никто не любит? Почему меня никто не любит?

“Недо” – самая грустная приставка на свете

Cosmopolitan
Яндекс разработал языковую модель для генерации текстов Яндекс разработал языковую модель для генерации текстов

«Зелибоба» — генератор текстов от Яндекса

N+1
Водитель каршеринга получил штраф 300 000 на ровном месте. Что случилось? Водитель каршеринга получил штраф 300 000 на ровном месте. Что случилось?

Девушке пришел штраф на 300 тысяч рублей за парковку каршеринга на газоне

РБК
Каким получился новый альбом Shortparis Каким получился новый альбом Shortparis

Группа Shortparis выпустила четвертый альбом, получивший название «Яблонный сад»

РБК
Картина маслом Картина маслом

Пентхаус с авторской живописью в Екатеринбурге

SALON-Interior
Как Netflix перевел неполиткорректные реплики в фильмах «Брат» и «Брат 2» Как Netflix перевел неполиткорректные реплики в фильмах «Брат» и «Брат 2»

Цитаты из фильмов с Данилой Багровым заиграли новыми лексическими красками

Maxim
8 неожиданных плюсов для здоровья от употребления пива 8 неожиданных плюсов для здоровья от употребления пива

Ученые нашли 8 аргументов в пользу употребления пива

Maxim
Хорошего мало: мультивитамины нередко бесполезны и даже вредны Хорошего мало: мультивитамины нередко бесполезны и даже вредны

Действительно ли прием мультивитаминов обязателен для поддержания здоровья

Cosmopolitan
Атомный кран приподнял графеновый слой Атомный кран приподнял графеновый слой

При сильной связи зонд способен приподнимать и отпускать графеновый слой

N+1
Загадочный холм в Сирии оказался древнейшим мемориалом войны Загадочный холм в Сирии оказался древнейшим мемориалом войны

В Сирии найден самый ранний известный науке военный мемориал

Популярная механика
О чем я перестала беспокоиться, когда мне исполнилось 40 лет О чем я перестала беспокоиться, когда мне исполнилось 40 лет

О чем наши читательницы меньше переживают на пятом десятке

Psychologies
Топ-5 инфекций, которые легко подхватить летом Топ-5 инфекций, которые легко подхватить летом

Летний сезон – горячая пора для кишечных инфекций

Лиза
Вот почему у древнеегипетских статуй отбитые носы Вот почему у древнеегипетских статуй отбитые носы

Носы отсутствуют у большинства из сфинксов, и это неспроста

Maxim
Как удалить данные с потерянного смартфона (iPhone или на Android) Как удалить данные с потерянного смартфона (iPhone или на Android)

Как дистанционно удалить с телефона всю информацию

CHIP
Изобрести колесо Изобрести колесо

Люди шли к изобретению колеса не одно тысячелетие

Вокруг света
Открыть в приложении