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

Новый взгляд на свёклу и мангольд Новый взгляд на свёклу и мангольд

Столовая свёкла признана одной из самых полезных овощных культур

Наука и жизнь
Что нужно знать о бренде очков Randolph, которые Байден подарил Путину Что нужно знать о бренде очков Randolph, которые Байден подарил Путину

О бренде, продукцию которого носит не только Байден

РБК
Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

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

Популярная механика
Посидим, похрустим: 6 фактов из истории чипсов Посидим, похрустим: 6 фактов из истории чипсов

Чипсы не так просты, как кажутся, и им есть чем похвастаться.

Вокруг света
Дайсон против Дайсона Дайсон против Дайсона

Как работает сфера Дайсона

Наука и жизнь
Как не нужно продавать продукт на американском рынке Как не нужно продавать продукт на американском рынке

Главные ошибки компаний при попытках выйти на рынок США

Inc.
Наши в Европе Наши в Европе

Советские физики и «революция вундеркиндов»

Наука и жизнь
Эмма Стоун: «Сыграть антигероя намного сложнее, чем какую-то милую девочку» Эмма Стоун: «Сыграть антигероя намного сложнее, чем какую-то милую девочку»

Эмма Стоун — о Круэлле и работе с животными

Cosmopolitan
Подписание акта о капитуляции Японии Подписание акта о капитуляции Японии

Токийский залив, борт линкора «Миссури», 2 сентября 1945 года

Дилетант
5 препятствий на пути к стройности 5 препятствий на пути к стройности

Что именно мешает похудеть?

Psychologies
Уникальное свержение Уникальное свержение

Хрущёва предупреждали о заговоре, но он остался равнодушен к этим сигналам

Дилетант
Есть ли смысл ставить гребенку на водоснабжение? Есть ли смысл ставить гребенку на водоснабжение?

Как лучше спроектировать систему водоснабжения в доме?

CHIP
Подлинная история д’Артаньяна Подлинная история д’Артаньяна

Жизнь д’Артаньяна точно нельзя назвать скучной

Дилетант
Даже на 100 кг! Юмористки, которые очень сильно похудели Даже на 100 кг! Юмористки, которые очень сильно похудели

Некоторые звезды комедии сильно худеют. Причем до неузнаваемости!

Cosmopolitan
Неудобное число: когда нефть будет стоить $100 за баррель и почему это невыгодно Неудобное число: когда нефть будет стоить $100 за баррель и почему это невыгодно

Мировые цены на нефть продолжают устойчиво расти

Forbes
Вакцина от лихорадки Ласса защитила обезьян от нескольких штаммов вируса Вакцина от лихорадки Ласса защитила обезьян от нескольких штаммов вируса

Ученые вакцинировали обезьян он западноафриканского вируса Ласса

N+1
«Я был троечником в школе и прекрасно устроился в жизни»: 5 историй «Я был троечником в школе и прекрасно устроился в жизни»: 5 историй

Многие из бывших отстающих нашли себя в жизни и живут вполне благополучно

Psychologies
7 актеров, которые перекачались для своих ролей 7 актеров, которые перекачались для своих ролей

На зависть Александру «Невскому» Курицыну

Maxim
Дружба с женщиной без секса? Не только приятна, но и возможна! Дружба с женщиной без секса? Не только приятна, но и возможна!

Точка в затянувшейся дискуссии «Может ли мальчик дружить с девочкой»

Maxim
Метеозависимость: симптомы, причины, комментарии эксперта Метеозависимость: симптомы, причины, комментарии эксперта

Что такое метеозависимость и как с ней жить?

РБК
5 самых красивых затонувших городов мира 5 самых красивых затонувших городов мира

Что насчет подводных путешествий?

Популярная механика
Срочный выкуп квартиры: как не потерять деньги Срочный выкуп квартиры: как не потерять деньги

Как работает сервис срочного выкупа квартир

СНОБ
«Государство должно перейти от монолога к диалогу с гражданами». Интервью с ректором РАНХиГС Владимиром Мау «Государство должно перейти от монолога к диалогу с гражданами». Интервью с ректором РАНХиГС Владимиром Мау

Почему «человекоцентричность» российского государства больше не работает

СНОБ
9 признаков того, что партнеру можно доверять 9 признаков того, что партнеру можно доверять

Доверяете ли вы своему партнеру?

Psychologies
Революция ее времени: что известно о тайной пластике Мэрилин Монро Революция ее времени: что известно о тайной пластике Мэрилин Монро

Что делала с собой Мэрилин Монро. Сведения о пластике звезды

Cosmopolitan
Мы устаем от своих детей, это нормально: честный рассказ о материнском выгорании Мы устаем от своих детей, это нормально: честный рассказ о материнском выгорании

Как жить с биполярным аффективным расстройством? История героини

Cosmopolitan
От Путина до Трюдо: какие правила делового гардероба диктуют главы стран От Путина до Трюдо: какие правила делового гардероба диктуют главы стран

Из чего состоит протокольный дресс-код глав разных стран?

РБК
Фанаты. Во имя розы Фанаты. Во имя розы

На Британских островах футбол всегда был неразрывно связан с насилием

Esquire
Если болит желудок или кишечник... Если болит желудок или кишечник...

Часто болит желудок или кишечник? Эксперты советуют, как решить проблему

Cosmopolitan
Елизавета Туктамышева Елизавета Туктамышева

Елизавета Туктамышева готовится к главному событию — зимним Олимпийским играм

Собака.ru
Открыть в приложении