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

Число круче, чем π Число круче, чем π

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

Наука и жизнь
Все советские космические фантастические фильмы. Часть 2 (1975-1990) Все советские космические фантастические фильмы. Часть 2 (1975-1990)

Некоторые из этих советских фантастических фильмов не видели даже граждане СССР

Maxim
Замечательный сосед Замечательный сосед

Жители мадагаскарского острова решили наладить дружеские отношения с животными

Вокруг света
Основательница клиники эстетической медицины — о дистанции с пациентами Основательница клиники эстетической медицины — о дистанции с пациентами

Врач-косметолог о том, почему нельзя работать на скорость и о доверии пациентов

РБК
Дайсон против Дайсона Дайсон против Дайсона

Как работает сфера Дайсона

Наука и жизнь
10 первых разов в отношениях: ошибки, советы, секреты выживания 10 первых разов в отношениях: ошибки, советы, секреты выживания

Все отношения проходят одни и те же этапы

Maxim
Нечеловеческий секс Нечеловеческий секс

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

Популярная механика
Сергей Дрейден Сергей Дрейден

Легендарный петербургский актер Сергей Дрейден вернулся на сцену БДТ

Собака.ru
После ограбления сжечь После ограбления сжечь

Как удалось провернуть самое крупное ограбление в истории США?

GQ
Слушать кино: плей-лист режиссера Слушать кино: плей-лист режиссера

Алексей Камынин рассказал, как звуки помогают ему превращать буквы в текст

Esquire
Прав ли Галилей? Прав ли Галилей?

Можно ли вращаться по инерции?

Наука и жизнь
Любовные страсти звезд сериала «Спасатели Малибу»: Памелы Андерсон и других Любовные страсти звезд сериала «Спасатели Малибу»: Памелы Андерсон и других

Кому звезды сериала «Спасатели Малибу» отдали свои сердца

Cosmopolitan
Операция «Мавзолей» Операция «Мавзолей»

Как из вождя мирового пролетариата, атеиста и сторонника кремации сделали мумию?

Дилетант
Кросс-платформенная разработка мобильных приложений: в чем плюсы для бизнеса Кросс-платформенная разработка мобильных приложений: в чем плюсы для бизнеса

Преимущества работы с кросс-платформенными технологиями

Популярная механика
Клубная жизнь: европейский стиль в российских реалиях Клубная жизнь: европейский стиль в российских реалиях

Понятие «клубный дом» стало чисто российским ноу-хау

Forbes
Возьми с собой в отпуск: 10 легких сериалов для летних вечеров Возьми с собой в отпуск: 10 легких сериалов для летних вечеров

Собрали для вас «чемоданчик» сериалов на лето

Cosmopolitan
«Утро свежих мыслей» и другие способы сгенерировать отличную идею «Утро свежих мыслей» и другие способы сгенерировать отличную идею

Джейми Фальковски: приемы по выходу из творческого тупика

VC.RU
Ё-моё, сани и бутылка водки: что изобретают и патентуют богатейшие люди России Ё-моё, сани и бутылка водки: что изобретают и патентуют богатейшие люди России

Насколько изобретательны 200 богатейших предпринимателей из списка Forbes

Forbes
Во имя единой цели: почему некоторые люди готовы на все ради общих взглядов Во имя единой цели: почему некоторые люди готовы на все ради общих взглядов

Как зародился концепт тождества личности и почему так врос в человеческое бытие

Популярная механика
Слишком жарко: самые красивые и горячие парочки из сериалов Слишком жарко: самые красивые и горячие парочки из сериалов

Мы вспомнили самые красивые, трогательные и милые пары из сериалов

Cosmopolitan
Полосатый в рейсе Полосатый в рейсе

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

Cosmopolitan
Главные плюсы езды на велосипеде (для похудения и не только) Главные плюсы езды на велосипеде (для похудения и не только)

Советы об использовании велосипедных прогулок для снижения веса и удовольствия

Playboy
Мария Островская Мария Островская

Мария Островская 25 лет борется за улучшение жизни людей с особенностями

Собака.ru
Руководство биохакера: как правильный свет помогает обрести сверхчеловеческие способности Руководство биохакера: как правильный свет помогает обрести сверхчеловеческие способности

Отрывок из книги биохакера Дэйва Эспри о том, как освещение продляет жизнь

Forbes
Средневековая мода на длинноносые башмаки стала причиной бурсита Средневековая мода на длинноносые башмаки стала причиной бурсита

Мода на пулены привела к проблемам со ступнями у средневековых людей

N+1
Откройте рот Откройте рот

Елена Кухта мотивирует своих клиентов почаще улыбаться

Playboy
Остров Остров

Прошлое острова Диксон – это освоение Северного морского пути и наука

Вокруг света
#glam_звездаonline: Агата Муцениеце #glam_звездаonline: Агата Муцениеце

Новая жизнь Агаты Муцениеце

Glamour
«Я не хочу ничего решать» — губительная позиция, считает Михаил Лабковский «Я не хочу ничего решать» — губительная позиция, считает Михаил Лабковский

«Я не хочу ничего решать» — позиция истеричных и инфантильных людей

Cosmopolitan
Виктория Терешкина Виктория Терешкина

Прима-балерина Виктория Терешкина — феномен Мариинского театра

Собака.ru
Открыть в приложении