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

Чем грозит слабеющий гольфстрим? Чем грозит слабеющий гольфстрим?

Новые данные, уточняющие поведение Гольфстрима

Наука и жизнь
От Элтона Джона до Манижи: кто из звезд профессионально учился музыке От Элтона Джона до Манижи: кто из звезд профессионально учился музыке

Оказывается, Манижа училась играть на пианино, а Эд Ширан пел в церковном хоре

РБК
Нечеловеческий секс Нечеловеческий секс

Почему мы все еще занимаемся сексом по старинке – с живыми людьми?

Популярная механика
Летний кинотеатр: фильмы про молодость, драйв и свободу Летний кинотеатр: фильмы про молодость, драйв и свободу

Фильмы с настроением беспечности и предвкушения безграничных возможностей

Seasons of life
Число круче, чем π Число круче, чем π

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

Наука и жизнь
От любви до ненависти: как сложились отношения принца Чарльза с принцессой Анной От любви до ненависти: как сложились отношения принца Чарльза с принцессой Анной

История отношения стерших детей королевы Елизаветы – Чарльза и Анны

Cosmopolitan
Дайсон против Дайсона Дайсон против Дайсона

Как работает сфера Дайсона

Наука и жизнь
Личная жизнь звезд комедии «8 первых свиданий»: Акиньшиной, Варнавы и других Личная жизнь звезд комедии «8 первых свиданий»: Акиньшиной, Варнавы и других

В жизни звезд комедии «8 первых свиданий» произошли большие перемены

Cosmopolitan
Микробы от похмелья Микробы от похмелья

Бактерии, которые способны утилизировать алкогольный токсин в кишечнике

Популярная механика
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
Мороз и засуха едины Мороз и засуха едины

Голод с большим количеством смертей в Европейской России 1891 года

Дилетант
7 способов стать лучшим партнером 7 способов стать лучшим партнером

Что необходимо делать, чтобы любимому человеку хотелось оставаться рядом с нами?

Psychologies
Иван Тургенев Иван Тургенев

Иван Тургенев в портретной галерее Дмитрия Быкова

Дилетант
Дмитрий Губерниев Дмитрий Губерниев

Правила жизни телеведущего Дмитрия Губерниева

Esquire
Сила есть: что показывает государство российскому обществу в 2021 году Сила есть: что показывает государство российскому обществу в 2021 году

Общество рефлекторно сжимается в ответ на кампанию закручивания гаек

Forbes
Жарим правильно: 5 правил идеального сочного стейка своими руками от шеф-повара Жарим правильно: 5 правил идеального сочного стейка своими руками от шеф-повара

Советы от шефа и тот самый рецепт, который может стать твоим фирменным

Playboy
Секс без любви: хорошо это или плохо? Секс без любви: хорошо это или плохо?

Как понять, что принесет вам случайный секс?

Psychologies
Если болит желудок или кишечник... Если болит желудок или кишечник...

Часто болит желудок или кишечник? Эксперты советуют, как решить проблему

Cosmopolitan
Победивший голод: как Победивший голод: как

Лунпин Юань – ученый, спасший десятки миллионов жизней

Популярная механика
Мире — мир Мире — мир

Алексей Миранчук примерил на себя стиль итальянских фанатов панинаро

Esquire
Первая в Антарктиде: почему в честь геолога Марии Кленовой назвали горы на Новой Земле Первая в Антарктиде: почему в честь геолога Марии Кленовой назвали горы на Новой Земле

Кленова стала первой женщиной в мире, возглавившей научную экспедицию

Forbes
Как создать идеальное тело: 10 ценных советов от фитнес-блогеров Как создать идеальное тело: 10 ценных советов от фитнес-блогеров

Популярные фитнес-блогеры - о том, как всегда оставаться в хорошей форме

Cosmopolitan
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
Все о массаже гуаша: техники, эффективность и противопоказания Все о массаже гуаша: техники, эффективность и противопоказания

Почему массаж роллерами и скребками из кристаллов становится все популярнее

РБК
Серж Танкян Серж Танкян

Правила жизни музыканта Сержа Танкяна

Esquire
История одной фотографии: Питер Линдберг, девушки в мужских рубашках История одной фотографии: Питер Линдберг, девушки в мужских рубашках

Женская мода на белые мужские рубашки началась именно с этой фотографии

Maxim
Что случается после «да». Почему секспросвет молчит о женском оргазме Что случается после «да». Почему секспросвет молчит о женском оргазме

Почему тема женского оргазма — тайна, покрытая мраком

СНОБ
Он тебя точно простит: как мириться с разными знаками зодиака Он тебя точно простит: как мириться с разными знаками зодиака

Неважно, что именно ты сделала не так, важно знать, как теперь загладить вину

Cosmopolitan
Первые учительницы: кто боролся за возможность получать образование для женщин Первые учительницы: кто боролся за возможность получать образование для женщин

Кто боролся за право женщин на образование

Forbes
Фильмы, которые нужно слушать, а не смотреть: лучшие саундтреки лент с изъяном Фильмы, которые нужно слушать, а не смотреть: лучшие саундтреки лент с изъяном

Фильмы, которые можно смотреть с закрытыми глазами

СНОБ
Открыть в приложении