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
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
Васаби, японский хрен или китайская зелёная горчица Васаби, японский хрен или китайская зелёная горчица

Приправа, о которой многие слышали, но мало кто знает, что это такое

Наука и жизнь
Как беспилотники помогают в 3D-моделировании Как беспилотники помогают в 3D-моделировании

Какую пользу принесли беспилотники для промышленности в части 3D-моделирования

Популярная механика
Распилить все поровну Распилить все поровну

Мадагаскар – одна из беднейших стран в мире

Вокруг света
Как архитектура впала в детство Как архитектура впала в детство

Утопия «Аркигрэма» — одна из популярнейших архитектурных утопий

Weekend
Дайсон против Дайсона Дайсон против Дайсона

Как работает сфера Дайсона

Наука и жизнь
Форменное безумие: лучшие фильмы про психбольницы Форменное безумие: лучшие фильмы про психбольницы

Фильмы про психбольных, больницы и психические расстройства

Cosmopolitan
Договор, сделка или сговор? Договор, сделка или сговор?

Почему пакт Молотова — Риббентропа не является ответом на соглашение в Мюнхене

Дилетант
Убыточный супергерой: как создатели фильма по комиксам «Майор Гром» провалились в прокате, но продали права Netflix Убыточный супергерой: как создатели фильма по комиксам «Майор Гром» провалились в прокате, но продали права Netflix

Как Артем Габрелянов строит в России комикс-империю

Forbes
6 признаков глупого человека 6 признаков глупого человека

Как понять, кого нужно избегать? Да и нужно ли на самом деле?

Psychologies
Евгений Водолазкин о пластиковых бутылках в Средневековье, хронофагах и ДиКаприо Евгений Водолазкин о пластиковых бутылках в Средневековье, хронофагах и ДиКаприо

Евгений Водолазкин – об экранизации своего романа, времени и хронофагах

Cosmopolitan
У Христа за пазухой У Христа за пазухой

Как живет самая большая община амишей в Америке

Вокруг света
Женщин растят «удобными». Быть счастливыми мы учимся сами Женщин растят «удобными». Быть счастливыми мы учимся сами

Многих из нас когда-то спрятали в скорлупу «хорошей девочки»

Psychologies
Инструмент, а не «бумажка». Зачем и когда вам стоит изменить оргструктуру компании Инструмент, а не «бумажка». Зачем и когда вам стоит изменить оргструктуру компании

Как использовать оргструктуру на полную мощность

Inc.
Следы жизнедеятельности на месте южноафриканских поселений изучили по химическим маркерам Следы жизнедеятельности на месте южноафриканских поселений изучили по химическим маркерам

Ученые изучили место поселения железного века Соке в Ботсване

N+1
Знак на лбу у римских купидонов назвали клеймом преступников и рабов Знак на лбу у римских купидонов назвали клеймом преступников и рабов

Анализ сицилийских мозаик принес новую трактовку V-образных символов

N+1
Вам стоит простить себя за то, что вы… Вам стоит простить себя за то, что вы…

Больше не ругать себя за эти мысли и действия

Psychologies
«Любовь стоит того, чтобы ждать»: главные женщины в жизни Виктора Цоя «Любовь стоит того, чтобы ждать»: главные женщины в жизни Виктора Цоя

Женщины, которые оставили след в сердце Виктора Цоя

Cosmopolitan
От Кардашьян до Бекхэма: знаменитости, помешанные на уборке От Кардашьян до Бекхэма: знаменитости, помешанные на уборке

Эти актеры и спортсмены предпочитают заниматься домашними делами самостоятельно

Cosmopolitan
Mary Gu Mary Gu

Блиц-вопросы певице и блогеру Mary Gu

ЖАРА Magazine
Археологи назвали похлебку основным блюдом в меню средневековых датских лепрозориев Археологи назвали похлебку основным блюдом в меню средневековых датских лепрозориев

Ученые исследовали останки больных лепрой из учреждений XIII–XVI веков

N+1
Спасательница Малибу Спасательница Малибу

Евгения Вашингтон показала, что такое быть собой вдали от городской суеты

Playboy
Конор Макгрегор Конор Макгрегор

Что можно взять на вооружение из стиля жизни и тренировок Конора Макгрегора?

Maxim
Увидеть возможности Увидеть возможности

Малоизвестные истории о том, как общество реагирует на новые ситуации

Forbes
Меньше — лучше! Как красятся модные невесты — 8 бьюти-образов звезд Меньше — лучше! Как красятся модные невесты — 8 бьюти-образов звезд

Какой макияж и прическу выбрали знаменитости для свадьбы? Вдохновляйся!

VOICE
На что надеются те, кто мучается от безответной любви На что надеются те, кто мучается от безответной любви

Наверное, самое трудное при безответной любви — признать, что нас не любят

Psychologies
Вопрос стоматологу: из чего состоит всё, чем лечат и пломбируют ваши зубы Вопрос стоматологу: из чего состоит всё, чем лечат и пломбируют ваши зубы

Какие материалы используют при лечении зубов, в чём их плюсы и минусы?

Популярная механика
Самое большое простое число Самое большое простое число

«СБПЧ» – самая веселая и умная группа русской инди-сцены

Собака.ru
Возраст и убеждения: причины, по которым женщины не испытывают оргазм Возраст и убеждения: причины, по которым женщины не испытывают оргазм

Почему женщины испытывают оргазм реже, чем мужчины?

Cosmopolitan
Открыть в приложении