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

Великое нашествие Великое нашествие

Вторжение монголов обратило русских государей в деспотов ордынского типа

Дилетант
История учителя из Африки, который боролся с коррупцией и бежал в Россию. Его могут казнить История учителя из Африки, который боролся с коррупцией и бежал в Россию. Его могут казнить

История эритрейца, который боролся с коррупцией в школе

СНОБ
Наши в Европе Наши в Европе

Советские физики и «революция вундеркиндов»

Наука и жизнь
Инвестируй в гардероб! Как разбогатеть, вкладывая деньги в одежду и украшения Инвестируй в гардероб! Как разбогатеть, вкладывая деньги в одежду и украшения

Помогут ли дорогая сумочка или картина модного художника заработать в будущем?

Cosmopolitan
Дайсон против Дайсона Дайсон против Дайсона

Как работает сфера Дайсона

Наука и жизнь
«Моцарт видит меня именно таким, какой я есть на самом деле» «Моцарт видит меня именно таким, какой я есть на самом деле»

Музыкант Алексей Воробьёв и его корги Моцарт

OK!
Распилить все поровну Распилить все поровну

Мадагаскар – одна из беднейших стран в мире

Вокруг света
Мальчики учат нас краситься: 10 самых популярных бьюти-блогеров парней Мальчики учат нас краситься: 10 самых популярных бьюти-блогеров парней

Лучшие бьюти-блогеры - мужчины, овладевшие мастерством визажа в идеале

Cosmopolitan
За урожаем из глубин За урожаем из глубин

На разных верфях страны бум рыбопромыслового судостроения

Популярная механика
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
Два герцога: Ришельё против Бэкингема Два герцога: Ришельё против Бэкингема

Противостояние Англии и Франции в XVII веке — это ещё и противостояние министров

Дилетант
Лошадь, которой нет Лошадь, которой нет

В центрах реинтродукции лошади Пржевальского занимаются исправлением ошибок

Вокруг света
«Это неисчерпаемый источник чистой энергии» «Это неисчерпаемый источник чистой энергии»

О том, какие волны рождаются и живут в наших морях

Огонёк
«Я знаю, что меня когда-нибудь застрелят»: как Зарифа Гафари стала мэром в консервативной провинции Афганистана «Я знаю, что меня когда-нибудь застрелят»: как Зарифа Гафари стала мэром в консервативной провинции Афганистана

Для Зарифы Гафари угрозы и покушения — часть рутины

Forbes
Как интеллектуальная выносливость может изменить карьеру Как интеллектуальная выносливость может изменить карьеру

Как тренировать интеллектуальную выносливость

Популярная механика
Серфинг для всех: как женщины отвоевывали свое право покорять волны наравне с мужчинами Серфинг для всех: как женщины отвоевывали свое право покорять волны наравне с мужчинами

«Серфинг не для девчонок» — история многолетней гендерной дискриминации

Forbes
Мнение: только плохие управленцы хотят вернуть сотрудников обратно в офис — так им проще скрывать своё безделье Мнение: только плохие управленцы хотят вернуть сотрудников обратно в офис — так им проще скрывать своё безделье

Как удаленная работа лишает менеджеров среднего звена деятельности

VC.RU
Больше энергии, чем целые страны: действительно ли добыча биткоина вредит экологии Больше энергии, чем целые страны: действительно ли добыча биткоина вредит экологии

Критики биткоина утверждают, что его производство наносит огромный вред природе

Forbes
Победивший голод: как Победивший голод: как

Лунпин Юань – ученый, спасший десятки миллионов жизней

Популярная механика
Список кораблей: самая подробная карта онлайн-мира Список кораблей: самая подробная карта онлайн-мира

Какие материки и архипелаги омывает цифровой океан информации?

Вокруг света
«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
Необязательный интеллект: почему ИИ до сих пор глупый и как где его вообще можно использовать Необязательный интеллект: почему ИИ до сих пор глупый и как где его вообще можно использовать

Теперь нам предстоит совсем другая эпоха – косяков искусственного интеллекта

Популярная механика
Синдром Людмилы Прокофьевны Синдром Людмилы Прокофьевны

Какие ошибки в отношениях с мужчинами совершали героини любимых фильмов

Лиза
Вспомнить всё Вспомнить всё

О чем мечтали в детстве звезды российской футбольной сборной?

Men’s Health
7 привычек, которые мешают нашему счастью 7 привычек, которые мешают нашему счастью

Что такое счастье лично для вас? И какие привычки мешают достичь этого?

Psychologies
Нужно ли вмешиваться в чужие конфликты? Нужно ли вмешиваться в чужие конфликты?

Так стоит ли пытаться мирить близких людей?

Psychologies
От менопаузы до бизнеса на каблуках: 5 книг для современных леди. И о них От менопаузы до бизнеса на каблуках: 5 книг для современных леди. И о них

Книги для женщин, которые помогут справиться с трудностями и лучше понять себя

Популярная механика
«В IT много платят»: в какой компании стоит начинать карьеру «В IT много платят»: в какой компании стоит начинать карьеру

Отрывок из книги разработчицы Елены Правдиной о том, как преуспеть в IT

Forbes
Стена и голос: как и почему модные бренды социально высказываются через уличное искусство Стена и голос: как и почему модные бренды социально высказываются через уличное искусство

Зачем модным брендам уличное искусство?

Esquire
От блудного сына до придуманных сюжетов: картины в русской классике От блудного сына до придуманных сюжетов: картины в русской классике

Что говорят о сюжетах и персонажах картины в книгах русских писателей

Культура.РФ
Открыть в приложении