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

Кремний с нанопорами — материал с неисчерпаемыми возможностями Кремний с нанопорами — материал с неисчерпаемыми возможностями

Нанопористый кремний — перспективный материал для микроэлектроники и биомедицины

Наука и жизнь
«Все плохое принимай как опыт»: почему это плохой совет «Все плохое принимай как опыт»: почему это плохой совет

Может ли негативный опыт быть полезным?

Psychologies
Неизвестная катастрофа, изменившая облик Северной Америки Неизвестная катастрофа, изменившая облик Северной Америки

Когда на Земле был единичный катастрофический космогенный процесс

Наука и жизнь
Колористика для стиляг: основные правила комбинирования цветов в гардеробе Колористика для стиляг: основные правила комбинирования цветов в гардеробе

Пора решить вопрос с комбинированием цветов раз и навсегда

Playboy
Агнец Божий Агнец Божий

Главный пасхальный суп по версии греческих хозяек

Вокруг света
Как не пропустить рак: подробная инструкция от онколога Как не пропустить рак: подробная инструкция от онколога

Онкологию можно предотвратить, если повлиять на эти факторы риска

Cosmopolitan
К последнему морю К последнему морю

Почему Батый, покорив Русь, без передышки вторгся в Центральную Европу

Дилетант
Мемуары, недвижимость и пенсия: на чем зарабатывает Камала Харрис Мемуары, недвижимость и пенсия: на чем зарабатывает Камала Харрис

Что еще, кроме работы в правительстве, приносит Камале Харрис доход?

Forbes
Анна и молот Анна и молот

Анна Билецкая стала кузнецом и полностью изменила свою судьбу

Вокруг света
Новозеландский попугай стал жить в горах, чтобы избежать людей Новозеландский попугай стал жить в горах, чтобы избежать людей

Люди истребляли этих птиц целое столетие и вынудили их сменить ареал обитания

National Geographic
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
Бедовый месяц Бедовый месяц

Почему именно совместные каникулы опасны для пар?

Cosmopolitan
Что такое глютен, и почему все избегают его Что такое глютен, и почему все избегают его

Почему люди веками ели глютен, и все было хорошо? Стоит ли от него отказатсья?

Популярная механика
Куда деть ребенка летом. 3 совета от шпионов ЦРУ Куда деть ребенка летом. 3 совета от шпионов ЦРУ

Разбираться со своим ребенком на каникулах тебе придется самому. Например, так

Maxim
«Нам нужны фильмы о людях, которые следуют своим мечтам»: интервью с режиссером фильма «Маржела: своими словами» Райнером Хольцемером «Нам нужны фильмы о людях, которые следуют своим мечтам»: интервью с режиссером фильма «Маржела: своими словами» Райнером Хольцемером

Режиссер Райнер Хольцемер: каково это — снимать фильмы о моде в мире

Esquire
Как бороться с морщинами на лице без хирургического вмешательства Как бороться с морщинами на лице без хирургического вмешательства

Эти простые способы помогут приостановить ранее старение в домашних условиях

Cosmopolitan
Российские биологи определили механизмы гибридной стерильности у самцов полевок Российские биологи определили механизмы гибридной стерильности у самцов полевок

Ученые исследовали механизмы репродуктивной изоляции полевок рода Microtus

N+1
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
«Для меня иметь политическую позицию — важно». Интервью с танцовщиком Сергеем Полуниным «Для меня иметь политическую позицию — важно». Интервью с танцовщиком Сергеем Полуниным

Сергей Полунин рассказал, как снялся в клипе Depeche Mode и поработал с Sia

СНОБ
Материнская травма: зачем женщины рушат жизни дочерей? Материнская травма: зачем женщины рушат жизни дочерей?

Почему некоторые матери хотят видеть своих дочерей слабыми и удобными?

Psychologies
Правда ли, что 150 лет — предел продолжительности жизни Правда ли, что 150 лет — предел продолжительности жизни

Есть ли у нашей жизни фундаментальный биологический предел?

Популярная механика
3 «рычага» контроля за питанием и 4 столпа физической активности: Питер Аттиа поделился правилами здоровой жизни 3 «рычага» контроля за питанием и 4 столпа физической активности: Питер Аттиа поделился правилами здоровой жизни

Врач и биохакер об управлении телом и интервальном голодании

Reminder
Трое, не считая собаки Трое, не считая собаки

У нас было два дня, один щенок и три яркие модели, знающие всё о путешествиях

Cosmopolitan
Как развивается эмбрион мыши: видео Как развивается эмбрион мыши: видео

Развитие эмбриона мыши на самых первых этапах его формирования

National Geographic
В Приморье плодовитая самка редкого леопарда родила уже 10 котят В Приморье плодовитая самка редкого леопарда родила уже 10 котят

В нацпарке «Земля леопарда» самка леопарда в пятый раз стала мамой

National Geographic
Двойной торнадо-гигант в Германии: видео Двойной торнадо-гигант в Германии: видео

В Германии люди стали свидетелями торнадо-близнецов

National Geographic
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
Как выбрать загородный дом: для себя и для инвестиций Как выбрать загородный дом: для себя и для инвестиций

Как выбрать загородную недвижимость и на что обратить внимание при выборе дома?

СНОБ
7 неочевидных факторов, которые влияют на уровень вашего дохода 7 неочевидных факторов, которые влияют на уровень вашего дохода

Почему некоторые люди не могут зарабатывать больше?

Psychologies
Крепкий орешек за баранкой Крепкий орешек за баранкой

«Ледяной драйв», олдскульый боевик с Лиамом Нисоном

Weekend
Открыть в приложении