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

Болотные семафоры Болотные семафоры

Дупеля летят к нам из жарких поясов экваториальной Африки...

Наука и жизнь
Нет времени объяснять: как запустить продукт просто и быстро Нет времени объяснять: как запустить продукт просто и быстро

Как запустить свой продукт тем, кто хочет сделать это просто и быстро

Inc.
Чёрные мысли на белом снегу Чёрные мысли на белом снегу

Рассказ Елены Ворон «Чёрные мысли на белом снегу»

Наука и жизнь
Прекрасная роза! Самые яркие выходы звезд в свет в платьях с цветочным принтом Прекрасная роза! Самые яркие выходы звезд в свет в платьях с цветочным принтом

Звезды, которые вышли на красную дорожку в платьях с цветочным принтом

Cosmopolitan
Жизнь и любовь Александра Митты Жизнь и любовь Александра Митты

В кино я, как и во всем, старался остаться в детстве

Коллекция. Караван историй
5 способов избавиться от зависти 5 способов избавиться от зависти

Что поможет меньше концентрироваться на успехах других людей?

Psychologies
Как я познакомилась с 26-летним Миком Джаггером (и невольно его полюбила). Воспоминания Хелен Лоуренсон Как я познакомилась с 26-летним Миком Джаггером (и невольно его полюбила). Воспоминания Хелен Лоуренсон

Колонка Хелен Лоуренсон о том, как она встретилась с Миком Джаггером

Esquire
Архитектурные находки Дагестана: маленькие крепости, городские гостиные и мебель на все случаи жизни Архитектурные находки Дагестана: маленькие крепости, городские гостиные и мебель на все случаи жизни

Изобретательность, минимализм и экологичность в Дагестане

Популярная механика
Правила больничного, которые стоит запомнить Правила больничного, которые стоит запомнить

Все знают, как надо болеть, но поступают наоборот. Почему?

Cosmopolitan
Азбука вкуса Азбука вкуса

Любовь к современному искусству и дизайнерской мебели середины XX века

AD
8 вопросов о похудении и воде 8 вопросов о похудении и воде

Зачем худеющим вода?

Худеем правильно
Топ-5 инфекций, которые легко подхватить летом Топ-5 инфекций, которые легко подхватить летом

Летний сезон – горячая пора для кишечных инфекций

Лиза
Девочки, завидуйте: 17 лучших выходов Кончиты Вурст Девочки, завидуйте: 17 лучших выходов Кончиты Вурст

Стилист Кончиты Вурст — настоящий мастер своего дела

Cosmopolitan
Метиленовый синий предложили использовать в качестве солнцезащитного средства Метиленовый синий предложили использовать в качестве солнцезащитного средства

Метиленовый синий может стать безопасной альтернативой оксибензону

N+1
Сколько детей должно быть в семье Сколько детей должно быть в семье

Сколько нужно родить детей для счастья

Cosmopolitan
Как научиться любить себя Как научиться любить себя

Как полюбить себя со всеми недостатками?

Cosmopolitan
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
5 советов тем, кто переживает непростые времена 5 советов тем, кто переживает непростые времена

Что поможет справляться с повседневными трудностями и находить радость?

Psychologies
Сторож Мардая Сторож Мардая

Этот секретный поселок в Монголии не нанесен на карты

Вокруг света
Обязательно к просмотру: 5 фильмов о культуре Ближнего Востока и Северной Африки Обязательно к просмотру: 5 фильмов о культуре Ближнего Востока и Северной Африки

Фильмы, которые рассказывают о реальном Ближнем Востоке

Вокруг света
Полосатый в рейсе Полосатый в рейсе

Правила и рекомендации для тех, кто решил поехать в отпуск с любимым питомцем

Cosmopolitan
Готовы к риску: как женщины заняли лидирующие позиции в индустрии беспилотных автомобилей Готовы к риску: как женщины заняли лидирующие позиции в индустрии беспилотных автомобилей

Индустрия беспилотников оказалась открытой к женщинам в роли CEO и основателей

Forbes
Полноприводная Granta, пикап Niva и другие. Топ-10 самых редких Lada Полноприводная Granta, пикап Niva и другие. Топ-10 самых редких Lada

Автомобили Lada, о которых вы вряд ли слышали

РБК
Как выглядят жены звезд фильма «Союз спасения»: Петренко, Матвеева и других Как выглядят жены звезд фильма «Союз спасения»: Петренко, Матвеева и других

Актеры фильма о декабристах «Союз спасения» в жизни обрели семейное счастье

Cosmopolitan
Тихон Жизневский Тихон Жизневский

Тихон Жизневский сыграл главную роль в кинокомиксе «Майор Гром: Чумной доктор»

Собака.ru
«Ты слишком хороша для меня» — что на самом деле значит эта фраза? «Ты слишком хороша для меня» — что на самом деле значит эта фраза?

Что делать, если вы сами считаете себя недостойным любимого человека?

Psychologies
На Саяно-Шушенскую ГЭС — за рулем полноприводного кроссовера Skoda Karoq. Тест-драйв На Саяно-Шушенскую ГЭС — за рулем полноприводного кроссовера Skoda Karoq. Тест-драйв

Полный привод — не единственное новшество Skoda Karoq

СНОБ
Посткризисные правила: почему у России появляются неожиданные возможности на нефтяном рынке Посткризисные правила: почему у России появляются неожиданные возможности на нефтяном рынке

Участникам сделки ОПЕК+ нет смысла сохранять жесткие ограничения на добычу

Forbes
6 успешных знаменитостей — любителей поспать 6 успешных знаменитостей — любителей поспать

Недосып — для слабаков!

Maxim
Два рассказа о чертовой силе чтения Два рассказа о чертовой силе чтения

Два рассказа о чертовой силе чтения

Esquire
Открыть в приложении