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

БИНТИ БИНТИ

Какие микробы больше всего интересуют исследователей и кому лучше спится?

Наука и жизнь
Торговцы необходимым: как «Почта России» попала в список крупнейших ретейлеров Торговцы необходимым: как «Почта России» попала в список крупнейших ретейлеров

«Почта России» стала одним из крупнейших ретейлеров страны

Forbes
Стандартная модель устояла под натиском измерений Стандартная модель устояла под натиском измерений

Итоги грандиозного международного эксперимента Muon g-2

Монокль
Основатель PayPal скопил $5 млрд на необлагаемом налогами пенсионном счете Основатель PayPal скопил $5 млрд на необлагаемом налогами пенсионном счете

Питер Тиль держит на своем индивидуальном пенсионном счете $5 млрд

Forbes
Баскаки и налоги Баскаки и налоги

«Сидя на коне, можно завоевать империю, но нельзя ею управлять, сидя на коне»

Дилетант
Сторож Мардая Сторож Мардая

Этот секретный поселок в Монголии не нанесен на карты

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
Умные до ужаса: почему акулы — профессора убийства Умные до ужаса: почему акулы — профессора убийства

Интеллект акул вполне сравним с кошачьим

Вокруг света
Мировые рекорды скорости: от паровых машин до ракетных двигателей на соляных озерах Мировые рекорды скорости: от паровых машин до ракетных двигателей на соляных озерах

Как только появились первые автомобили, человечество начало мечтать о скорости

Вокруг света
«Фундаментальный принцип нашей стратегии — ставить во главу угла свободу выбора»: Томас Осборн о глобальных вызовах и инвестициях в Россию «Фундаментальный принцип нашей стратегии — ставить во главу угла свободу выбора»: Томас Осборн о глобальных вызовах и инвестициях в Россию

Томас Осборн — о стратегическом видении развития компании на российском рынке

Forbes
Не бояться нового: как турбомотор и вариатор поменяли Renault Duster Не бояться нового: как турбомотор и вариатор поменяли Renault Duster

Теперь Renault Duster доступен со 150-сильным турбомотором и вариатором

Популярная механика
Загореть, но не обгореть: как избежать солнечного ожога, и почему его нельзя мазать сметаной Загореть, но не обгореть: как избежать солнечного ожога, и почему его нельзя мазать сметаной

Ровный загар - неотъемлемый атрибут хорошего отдыха и веселых каникул

Популярная механика
Как почистить подошву утюга в домашних условиях Как почистить подошву утюга в домашних условиях

Рассказываем, как самостоятельно избавиться от загрязнений на подошве утюга

CHIP
Как юридически противостоять буллингу в школе Как юридически противостоять буллингу в школе

Издевательствам можно и нужно противостоять, вооружившись буквой закона

СНОБ
10 самых поразительных пляжей на Земле 10 самых поразительных пляжей на Земле

Рейтинг самых поразительных пляжей планеты Земля

Maxim
Особенности нашей памяти: можем ли мы доверять себе Особенности нашей памяти: можем ли мы доверять себе

Насколько наша память способна исказить реальность?

Популярная механика
Углекислый газ помог получить транспортные слои для солнечных элементов Углекислый газ помог получить транспортные слои для солнечных элементов

Новые солнечные элементы эффективнее за счет меньшего количества ионов лития

N+1
«После 45 лет не предлагать»: что мешает успешной карьере возрастного менеджера «После 45 лет не предлагать»: что мешает успешной карьере возрастного менеджера

Эксперт: чтобы стать успешным после 45 лет, стоит научиться учиться

Forbes
Полвека. Как тебе такое, Илон Маск? Малоизвестные эпизоды из жизни главы SpaceX в его день рождения Полвека. Как тебе такое, Илон Маск? Малоизвестные эпизоды из жизни главы SpaceX в его день рождения

Малоизвестные эпизоды из жизни Илона Маска, опубликованных в его биографии

СНОБ
«Когда б не баня, все бы мы пропали. История старинной русской традиции» «Когда б не баня, все бы мы пропали. История старинной русской традиции»

Баня занимает особый статус в русской культуре

N+1
7 способов помочь тому, кто пострадал от насилия 7 способов помочь тому, кто пострадал от насилия

Инструкция как оказать действенную поддержку пострадавшему от насилия

Psychologies
«Вместо того чтобы выращивать профессионалов, они ноют в подкастах»: мнение разработчика о найме в компаниях «Вместо того чтобы выращивать профессионалов, они ноют в подкастах»: мнение разработчика о найме в компаниях

Почему найм сотрудников в сфере айти ведется неправильно и что с этим делать

VC.RU
Олеся Рудакова. Мама Олеся Рудакова. Мама

Дочь Нины Руслановой: «Мама не могла ни говорить, ни писать, но мы не сдавались»

Коллекция. Караван историй
Кручу-верчу, похудеть хочу: сколько нужно крутить обруч для тонкой талии Кручу-верчу, похудеть хочу: сколько нужно крутить обруч для тонкой талии

Обруч: заслуженно исчезнувший миф из прошлого или напрасно забытый чудо-метод?

Cosmopolitan
На космических задворках: есть ли жизнь на краю Галактики На космических задворках: есть ли жизнь на краю Галактики

Жизнь способна зародиться почти в любой точке Галактики

Forbes
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
«Мейр из Исттауна» — детектив с Кейт Уинслет в роли копа-правдоискателя. А на деле — одна из лучших драм современного телевидения «Мейр из Исттауна» — детектив с Кейт Уинслет в роли копа-правдоискателя. А на деле — одна из лучших драм современного телевидения

Лучшая роль Кейт Уинслет за всю ее карьеру

Esquire
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
Times Square-то тикает, или почему так мало женщин-музыкантов Times Square-то тикает, или почему так мало женщин-музыкантов

В музыкальном мире соотношение мужчин и женщин составляет 80% против 20%

ЖАРА Magazine
Светлана Камынина: Светлана Камынина:

Большое интервью со Светланой Камыниной

Караван историй
Открыть в приложении