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

«Лебедь» возвращается «Лебедь» возвращается

Ту-160 сегодня готовится ко второй жизни

Популярная механика
Как стать лучшим любовником? 6 верных способов быть на высоте Как стать лучшим любовником? 6 верных способов быть на высоте

Хочешь прокачать скилл любовника и приятно удивить в постели свою партнершу?

Playboy
Число круче, чем π Число круче, чем π

На сегодняшний день нет области знаний, где бы число е не использовалось

Наука и жизнь
Любимый предатель! Лорак, Савельева и другие звезды, которые простили изменников Любимый предатель! Лорак, Савельева и другие звезды, которые простили изменников

Измена – самое болезненное испытание в отношениях даже у звезд

Cosmopolitan
Наши в Европе Наши в Европе

Советские физики и «революция вундеркиндов»

Наука и жизнь
Белых аистов привлек запах свежескошенной травы Белых аистов привлек запах свежескошенной травы

Использование обоняния при поиске пищи зафиксировано у аистов впервые

N+1
Дайсон против Дайсона Дайсон против Дайсона

Как работает сфера Дайсона

Наука и жизнь
Насколько велика знаменитая Великая хартия вольностей Насколько велика знаменитая Великая хартия вольностей

История появления Великой хартии вольностей

Наука и жизнь
Господа, вы зверушки! Господа, вы зверушки!

Смешные фотожабы — в буквальном смысле, зоологическом

Maxim
Героини Голливуда: кто и зачем атакует гламур в массовой культуре Героини Голливуда: кто и зачем атакует гламур в массовой культуре

Что Голливуд делает для нормализации женского лица и тела и что с этим не так?

РБК
Лев человеку волк Лев человеку волк

История противостояния львов-людоедов и строителей железной дороги в Кении

Maxim
Охотничий дротик на Юконе 6000 лет назад склеили бобровой струей Охотничий дротик на Юконе 6000 лет назад склеили бобровой струей

На растаявшем леднике в Канаде нашли дротик со следами кастореума

N+1
Черное без черного Черное без черного

Парадоксы Ренуара и его «Девушек в черном»

Вокруг света
Каннабис, премиум-шампанское и агенты для спортсменов: на чем заработал свои $1,4 млрд первый рэпер-миллиардер Jay-Z Каннабис, премиум-шампанское и агенты для спортсменов: на чем заработал свои $1,4 млрд первый рэпер-миллиардер Jay-Z

Jay-Z первый рэпер-миллиардером, заработавший состояние не только на музыке

VC.RU
Болото как русская святыня Болото как русская святыня

Григорий Ревзин о том, как Александр Бродский создал идеальный русский парк

Weekend
Они бессмертны! Топ народных секретов красоты, которые помогут тебе и сегодня Они бессмертны! Топ народных секретов красоты, которые помогут тебе и сегодня

«Бабушкины» секреты по-прежнему актуальны

Cosmopolitan
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
Что взять с собой в поход: исчерпывающий гайд для начинающих туристов Что взять с собой в поход: исчерпывающий гайд для начинающих туристов

Список вещей, которые необходимо взять с собой в поход в лес или горы

Playboy
Легко: ловить рыбу голыми руками Легко: ловить рыбу голыми руками

Инструкция по поимке особо прыткой рыбешки при отсутствии спиннинга или лески

Maxim
12 популярных фильмов, которые украли сюжет у других фильмов 12 популярных фильмов, которые украли сюжет у других фильмов

Фильмы со скопированными сюжетами, ставшие популярнее первоисточников

Maxim
Поисковый отряд: каким получился трекер Apple AirTag Поисковый отряд: каким получился трекер Apple AirTag

Forbes протестировал AirTag: почему это важный, но неидеальный девайс

Forbes
Как выглядели бы в реальной жизни знаменитые статуи Как выглядели бы в реальной жизни знаменитые статуи

Загляни в глаза древнеримским императорам и другим интересным личностям

Maxim
Герои сериалов, лиц которых мы никогда не видели Герои сериалов, лиц которых мы никогда не видели

Закадровые персонажи, которые вошли в историю кинематографа

Maxim
Принятой за крошечного динозавра ящерице из бирманского янтаря нашли близкого родственника Принятой за крошечного динозавра ящерице из бирманского янтаря нашли близкого родственника

Бирманский янтарь — настоящая сокровищница для палеонтологов

N+1
Упавший дрон погубил колонию редких крачек в Калифорнии Упавший дрон погубил колонию редких крачек в Калифорнии

Морские птицы очень уязвимы к последствиям человеческой деятельности

N+1
Паулина Андреева Паулина Андреева

Сценарный дебют Паулины Андреевой – Сериал «Псих» – стал сенсацией русского кино

Собака.ru
Марка, за которой стоит следить: британский авангард и носимое искусство Matty Bovan Марка, за которой стоит следить: британский авангард и носимое искусство Matty Bovan

Что стоит знать о новой яркой звезде британской моды Matty Bovan

Esquire
Редкий, яркий и скрытный: кто такой зеленый голубь Редкий, яркий и скрытный: кто такой зеленый голубь

Голубь с необычной зеленой окраской, занесенный в Красную книгу

Вокруг света
Вернись, я все прощу! На что знаки зодиака готовы пойти ради любви Вернись, я все прощу! На что знаки зодиака готовы пойти ради любви

На что твой милый готов пойти ради любви

VOICE
Зоологи покрасили скакунчиков косметикой и усомнились в защитной функции их узора Зоологи покрасили скакунчиков косметикой и усомнились в защитной функции их узора

Полосы и головогруди и брюшке самцов скакунчиков не спасли их от хищников

N+1
Открыть в приложении