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

Наши в Европе Наши в Европе

Советские физики и «революция вундеркиндов»

Наука и жизнь
Георгий Курасов: Георгий Курасов:

Георгий Курасов рассказывает о профессии художника

Караван историй
Английское убийство Английское убийство

Смерть инакомыслящего: по заказу монарха или по недоразумению?

Вокруг света
Сергей Дрейден Сергей Дрейден

Легендарный петербургский актер Сергей Дрейден вернулся на сцену БДТ

Собака.ru
Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

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

Популярная механика
Новое лето Новое лето

Элегантная квартира, наполненная атмосферой радости, счастья и лета

SALON-Interior
Дайсон против Дайсона Дайсон против Дайсона

Как работает сфера Дайсона

Наука и жизнь
Каньоны под толщей льда, оттаявшие острова и другие географические открытия XXI века Каньоны под толщей льда, оттаявшие острова и другие географические открытия XXI века

Географические открытия XXI века существуют, но за ними придется спуститься

Вокруг света
Жажда правды Жажда правды

Журналистское расследование, открывшее миру голодомор

Дилетант
Многоликий никотин Многоликий никотин

Какую пользу может принести главный алкалоид табака

Наука
90 минут и шесть миллионов жизней 90 минут и шесть миллионов жизней

На Ванзейской конференции был согласован план «решения еврейского вопроса»

Дилетант
Вор в каноне: гид по фильмам про ограбления. Часть вторая Вор в каноне: гид по фильмам про ограбления. Часть вторая

Фильмы про ограбление — от всплеска темы в 1990-х до развития в 2010-х

Esquire
9 мифов об Альберте Эйнштейне 9 мифов об Альберте Эйнштейне

Правда и мифы о создателе теории относительности

Вокруг света
Зрительная память Зрительная память

Сорок лет совместной работы и дружбы двух fashion-легенд — Линдберга и Соццани

Harper's Bazaar
Паулина Андреева Паулина Андреева

Сценарный дебют Паулины Андреевой – Сериал «Псих» – стал сенсацией русского кино

Собака.ru
«Сложные проблемы меня вдохновляют»: как Кейт Вонг стала одной из богатейших женщин мира, создав бренд электронных сигарет «Сложные проблемы меня вдохновляют»: как Кейт Вонг стала одной из богатейших женщин мира, создав бренд электронных сигарет

Желание помочь отцу — подтолкнуло Кейт Вонг запустить бренд электронных сигарет

Forbes
Как я подрабатывала гейшей в Японии Как я подрабатывала гейшей в Японии

Отрывок из книги Марины Чижовой «Дневник современной гейши»

Psychologies
Дамские романы: как две сестры создали компанию стоимостью $225 млн, придумывая мобильные игры «для девочек» Дамские романы: как две сестры создали компанию стоимостью $225 млн, придумывая мобильные игры «для девочек»

Как ставка на женскую аудиторию помогла сестрам Накадзима заработать $141,5 млн

Forbes
«Проклятого чёрта брат» «Проклятого чёрта брат»

А существовало ли письмо запорожцев турецкому султану на самом деле?

Дилетант
Солнце взойдет Солнце взойдет

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

Playboy
Экзотические сексуальные обычаи древних ацтеков Экзотические сексуальные обычаи древних ацтеков

Если честно, мы бы не хотели быть жителями ацтекской империи

Maxim
Божьи мельницы: как было открыто вращение самых больших структур во Вселенной Божьи мельницы: как было открыто вращение самых больших структур во Вселенной

Самые большие в космосе структуры вращаются вокруг своей оси

Forbes
Вечно беременная: как частые роды влияют на тело — на примере Костенко и других Вечно беременная: как частые роды влияют на тело — на примере Костенко и других

Эти мамы не думают о том, как частые беременности могут повлиять на здоровье

Cosmopolitan
Ну правда смешно! Лучшие российские комедийные сериалы Ну правда смешно! Лучшие российские комедийные сериалы

Лучшие российские комедийные сериалы последних лет

Cosmopolitan
Явь Явь

Стрит-арт-группа «Явь» сделала знаковую работу «Терпение», которую уже закрасили

Собака.ru
Серийного убийцу «Фантома из Хайльбронна» не могли поймать 16 лет. Просто его никогда не существовало Серийного убийцу «Фантома из Хайльбронна» не могли поймать 16 лет. Просто его никогда не существовало

Следователи 16 лет искали преступника, которого не существовало в реальности

Популярная механика
Продать за секунды: семь советов, как привлечь и удержать внимание современного потребителя Продать за секунды: семь советов, как привлечь и удержать внимание современного потребителя

Как сделать интернет-рекламу эффективнее?

Forbes
Не тормозить: как бывшая сотрудница Uber получила $83,5 млн на производство беспилотников Не тормозить: как бывшая сотрудница Uber получила $83,5 млн на производство беспилотников

Ракель Уртасун делает ставку на новые алгоритмы

Forbes
Тебя выдает лак для ногтей: выбор оттенка многое говорит о характере! Тебя выдает лак для ногтей: выбор оттенка многое говорит о характере!

Что расскажут о твоем характере любимые цвета лака для ногтей?

Cosmopolitan
Сирота при родной матери: травма недолюбленного ребенка Сирота при родной матери: травма недолюбленного ребенка

Можно жить вместе с матерью, но все равно чувствовать себя одиноким

Psychologies
Открыть в приложении