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

Ассорти для героя Ассорти для героя

Большой шоколадный квест по Бельгии

Вокруг света
От приложения до электронной коммерции: Топ-5 сфер применения языка PHP От приложения до электронной коммерции: Топ-5 сфер применения языка PHP

Несколько вдохновляющих примеров того, что можно делать с помощью языка PHP

Популярная механика
Распилить все поровну Распилить все поровну

Мадагаскар – одна из беднейших стран в мире

Вокруг света
Сбыт по частям: сколько денег Безос получил от продажи своих акций Amazon и на что их потратил Сбыт по частям: сколько денег Безос получил от продажи своих акций Amazon и на что их потратил

На что Джефф Безос тратит свой капитал?

Forbes
Наши в Европе Наши в Европе

Советские физики и «революция вундеркиндов»

Наука и жизнь
10 актеров, которые чуть не погибли на съемочной площадке 10 актеров, которые чуть не погибли на съемочной площадке

Актерский труд только кажется безопасным

Maxim
Дайсон против Дайсона Дайсон против Дайсона

Как работает сфера Дайсона

Наука и жизнь
Три персонажа в поисках сюжета Три персонажа в поисках сюжета

Прима-балерина Светлана Захарова могла бы уйти в политику, но предпочла театр

GQ
Дело об убийстве угличском Дело об убийстве угличском

Дело розыскное 1591 года, об убийстве царевича Дмитрия Иоанновича

Дилетант
«Каждый за себя»: как я стала матерью-одиночкой и заработала первый миллион «Каждый за себя»: как я стала матерью-одиночкой и заработала первый миллион

#НЕзависимая Надежда Озимова — как ей удалось создать курс по брендингу

Cosmopolitan
Издалека Издалека

Фантастическая повесть

Наука и жизнь
Почувствуй себя героем кино: топ-10 мест для кинотуризма в России Почувствуй себя героем кино: топ-10 мест для кинотуризма в России

Места, где снимали ваши любимые фильмы

Cosmopolitan
Поля морей Поля морей

Новые технологии сельского хозяйства: фермы в океане

Популярная механика
В руинах поселения V тысячелетия до нашей эры нашли один из древнейших храмов Ирана В руинах поселения V тысячелетия до нашей эры нашли один из древнейших храмов Ирана

Археологи нашли в Иране культовый центр эпохи энеолита

N+1
Я хочу знать о тебе все: когда начали чипировать людей Я хочу знать о тебе все: когда начали чипировать людей

С каких пор люди активно пытаются чипировать друг друга

Популярная механика
Как правильно загорать в солярии: 7 советов от врача Как правильно загорать в солярии: 7 советов от врача

Как загореть в солярии и не навредить себе

Cosmopolitan
Новый ровер будет добывать воду на Луне, прожигая грунт ракетным двигателем Новый ровер будет добывать воду на Луне, прожигая грунт ракетным двигателем

Masten Space Systems разрабатывает роботизированный вездеход Rocket M

Популярная механика
Ядра свистели над головой. Для чего из крымских вод прогоняли британский эсминец Ядра свистели над головой. Для чего из крымских вод прогоняли британский эсминец

Холодная война и правда возобновилась

СНОБ
Как устроен патрульный катер «Мангуст» с ракетной установкой Как устроен патрульный катер «Мангуст» с ракетной установкой

Эта легкомысленного вида посудина — первая в своем роде

Maxim
Сам себе режиссер Сам себе режиссер

История самого кинематографичного во Франции побега из тюрьмы

GQ
С 1900 года до наших дней: история страны через ее киногероев С 1900 года до наших дней: история страны через ее киногероев

Киногерои, ставшие яркими отображениями российской истории

Cosmopolitan
Не сердце, а дофамин: почему мы влюбляемся в неподходящих людей Не сердце, а дофамин: почему мы влюбляемся в неподходящих людей

Почему мы влюбляемся в тех, с кем отношения точно не сложатся?

Cosmopolitan
Польские археологи обнаружили пещерное захоронение девочки с головами зябликов во рту Польские археологи обнаружили пещерное захоронение девочки с головами зябликов во рту

Уникальное погребение эпохи Нового времени найдено неподалеку от города Кракова

N+1
Что нужно сделать в Дагестане – гид Натальи и Мурада Османн Что нужно сделать в Дагестане – гид Натальи и Мурада Османн

Что обязательно нужно сделать, посетив солнечную республику Дагестан

GQ
Пришельцы. Как Африка повлияла на европейское искусство Пришельцы. Как Африка повлияла на европейское искусство

Авторы, которые приехали в Африку и привезли оттуда других себя

Seasons of life
Из глубины сердца Из глубины сердца

Откуда мы знаем, что ЭТО точно любовь?

Psychologies
От милой блондинки до роковой леди: впечатляющие преображения Алсу От милой блондинки до роковой леди: впечатляющие преображения Алсу

Смотри, как менялась Алсу

Cosmopolitan
Защита детей и помощь американским индейцам: на что Маккензи Скотт пожертвовала $2,7 млрд Защита детей и помощь американским индейцам: на что Маккензи Скотт пожертвовала $2,7 млрд

Кого поддерживает одна из богатейших женщин мира?

Forbes
Орден за услуги: какими пикантными нюансами изобилует история развития международных трейдерских компаний Орден за услуги: какими пикантными нюансами изобилует история развития международных трейдерских компаний

Айван Глазенберг и его вклад в укрепление сотрудничества с Российской Федерацией

Forbes
Построили бизнес на «сброшенных» вызовах: история индийского телефонного сервиса ZipDial Построили бизнес на «сброшенных» вызовах: история индийского телефонного сервиса ZipDial

Как привычка сбрасывать звонок дала начало индустрии стоимостью почти в $100 млн

VC.RU
Открыть в приложении