Pull to refresh

Comments 62

Ну зачем, зачем тратить время на то, в чем совершенно не разбираешься? Химические связи — это не электростатика, их образование объясняется квантовыми эффектами. В молекулах электроны перестают «двигаться» по атомным орбиталям, поскольку образуются орбитали молекулярные. Электроны в молекулах не «принадлежат» какому-то конкретному ядру, а «размазаны» между ними. Перечислять нюансы формирования химической связи можно ещё долго…
Советую удалить пост пока не станет совсем поздно…
Ваш пост замечательно демонстрирует стиль мышления моих постсоветских соотечественников, который я называю «даже не пытайся». Именно он отличает нас от Запада.

Разумеется, все написанное Вами верно в рамках современной модели. Но попробуйте донести материал до ребенка, используя вышеперечисленные термины.
Можно вызубрить текст по учебнику, и повторять, как попка, совершенно не имея представления о предмете, что и происходит в 90% случаев. Но это не мой метод.

Под выражением «пока не станет совсем поздно» вы подразумеваете «минусы»? Оценка окружающих — последнее, что меня интересует.
Ваше поведение замечательно демонстрирует модель поведения, которую можно было бы назвать «ломиться в несуществующий дверной проём вместо того, чтобы искать проём или перфоратор, а по пути рассказывать, что те, кто на это указывает, не имеют положительного мышления»
«Доносить материал» до детей с использованием вашей модели нельзя, потому что она примитивная, банальная и не соответсвует действительности. Вообще, подход к обучению детей через примитивизацию научных представлений о мире — путь в никуда.
Возможно. Но тогда получается, что ВСЕ школьные учебники химии — путь в никуда, ибо там механизм соединения атомов в молекулы объясняется выражениями типа «атом стремится приобрести совершенную восьмиэлектроную конфигурацию», «атому проще присоединить один электрон, чем отдать семь» и т.д.

Мне кажется, лучше так, а потом сложнее и точнее с каждым шагом, чем модель, которая даёт ответ разом на всё вопросы, и при этом, кажется, исключает существование воды.

… путь в никуда, ибо там механизм соединения атомов в молекулы объясняется выражениями типа «атом стремится приобрести совершенную восьмиэлектроную конфигурацию», «атому проще присоединить один электрон, чем отдать семь»

В том-то и дело, что в минимуме слов (подкреплённом видом таблицы Менделеева) даётся весь результат квантовости, гибридизации и проч.
habr.com/ru/post/445026/#comment_19933212

Если-бы Вы подумали над популяризацией с этой стороны, тогда — да. А так — скорее нет.
Вы просто считаете детей тупыми, а на самом деле у них очень гибкое мышление, в которое они могут встроить любые модели. Только вот часто детям сперва дают «упрощёнку», которая почти полностью построена на аналогиях, понятных взрослому-учителю и требующих от ребёнка двойных усилий: усвоить базу аналогии, потом понять саму аналогию… а потом через пару лет выясняется, что это всё враньё, и надо его забыть, убить все нейронные связи с ним и вырастить новую модель. Это привлекательный для взрослого метод обучения, но по отношению к ребёнку это жестоко и неэффективно.

PS Все известные мне учебники химии чрезвычайно плохи тем, что они развивают «магическое» отношение к химическим процессом: «Пишите катализатор над стрелочкой, он не расходуется, но зачем он, вам знать не нужно», «Угол между связями в этой молекуле больше, запомните его, но от чего он зависит, вам знать не надо».
Вы просто считаете детей тупыми

Напротив. Поэтому я считаю, что желательно дать модель, которая может хоть что-то объяснить. Попробуйте опросить десяток выпускников обычных школ на предмет понимания механизма образования молекул. В лучшем случае, вы услышите мантры, приведенные выше — про квантовые явления и т.д. А после спросите, как РАБОТАЕТ этот квантовый механизм.

Заметьте, что в этой модели нет ни магии, ни «стремления» атомов к чему-либо.
ИМХО, пусть лучше дети не знают, как оно устроено, чем «знают» бред на тему. В первом случае у них остается возможность таки узнать при необходимости, во втором — у них возникает ложная уверенность что они уже все знают и смело можно давать грант вот тому чувачку с фильтром для воды на новых физических эффектах.
То есть, вы считаете, лучше ложно объяснить попроще «хоть что-то», а потом разрушить человеку сложившуюся картину тем, что на самом деле всё иначе и это объяснение работает только в паре случаев, приведённых для примера? Как по мне, лучше попытаться иначе объяснить то, чего не понимают, чем выдумывать что-то, формирующее ложное понимание. Так то и затенение солнца центрально-мировой горой проще понять, чем орбиты, но это не приближает к сути.
Папа, а я не упаду с края земли? - Нет сынок, это фантастика. Там же стенка сундука.
image
Заметьте, что в этой модели нет ни магии, ни «стремления» атомов к чему-либо.

Магия на месте. Плюсик почему-то стремиться к минусику.

Вам почему-то нравятся одни постулаты и не нравятся другие. В химии сродство это самое что ни на есть общеупотребительное понятие. Оно вовсе не магическое. Есть такие наблюдения. Из них можно делать выводы.
Это привлекательный для взрослого метод обучения

Почему?
В молекулах электроны перестают «двигаться» по атомным орбиталям, поскольку образуются орбитали молекулярные.

Вы наверно хотели сказать валентные электроны.
Вопросы про модель:

1. Ваша модель, случайно, не противоречит существованию атомных ядер с больше чем одним протоном? А то она построена исключительно на законе Кулона.
2. Представим, что ответ на предыдущий вопрос — нет. Покажите, пожалуйста, схематически как будет выглядеть положение электронов «на орбитах» для больших атомов в зависимости от времени (у вас как-раз такой рисунок в статье есть). К примеру, в молекуле кислорода.
3. А теперь обьясните существование озона, пожалуйста. Всё ещё в рамках модели из статьи. А ещё молекул из разных атомов и количество атомов увеличивайте.

И почитайте где-нибудь, что такое отрезок и есть ли у него торец. Да и не только об этом.

Может, просто проблема не в школьных учебниках? Да, они зачастую ужасны. Но вы своей статьей «для школьников, начинающих изучать химию» не помогли, а написали ещё одно «ужасное пособие». А семиклассник, который в школе начал изучать химию, к счастью, о ней вряд ли не узнает.
UFO landed and left these words here
Вся электротехника основана на практике, теоретического обоснования заряда пока нет. Более того, в реальности существование электрона тоже никем не доказано.
А можно с этого места поподробнее?
UFO landed and left these words here
Более того, в реальности существование электрона тоже никем не доказано.

опа, новые откровения

ладно, в соседней теме в черных дырах и кварках сомневались, А тут уже дальше дело пошло, оказуется и у электронов нет «физического смысла»
Кхм. Позвольте уточнить, вы сомневаетесь в существовании именно электронов или вообще всех сущностей, которые не можете увидеть глазами и потрогать руками?
UFO landed and left these words here
Да, я сомневаюсь в существовании электронов в виде мелких трехмерных шариков.
Вы таки не поверите, но вся прогрессивная общественность в этом сомневается. Для элементарных частиц уже слишком сильны квантовые эффекты, чтобы считать их «мелкими трёхмерными шариками».
UFO landed and left these words here
С чем конкретно, по вашему мнению, я согласился? Я сказал, что никто не считает электроны шариками. Я не сказал, что они не существуют.

Что касается второго вопроса — ну…
Электри́ческий заря́д (коли́чество электри́чества) — это физическая скалярная величина, определяющая способность тел быть источником электромагнитных полей и принимать участие в электромагнитном взаимодействии.
UFO landed and left these words here
UFO landed and left these words here
Позвольте мне зайти издалека. Как вы полагаете, существуют ли звёзды?
Не так давно, даже электронные орбитали «сфотографировали» туннельной микроскопией: www.jetpletters.ac.ru/ps/2046/article_30824.pdf. А картинки реальной решетки графена там вообще просто шик!
А про заряд вообще смешно: если вы признаете электростатические явления, то автоматически признаете и заряд — это мера способности тела участвовать в таких явлениях.
UFO landed and left these words here
Электростатические явления с лихвой описываются электронами, каждый из которых имеет заряд. Что подтверждено бесчисленным количеством экспериментов и приложений.
А с «фотографиями» тоже прокол, где там конкретно электрон?

Надо знать что представляет из себя электрон по современным физическим представлениям, тогда моментально увидите.
Хотя, треки в камере Вильсона — тоже прямое свидетельство существования электронов, их «фотография».
что такое электростатические явления, чем они порождены

Фундаментально, хороший вопрос. Электромагнитные взаимодействия — одно из четырех (условно) фундаментальных взаимодействий. Вот оказывается все виды взаимодействий (по крайней мере, наблюдаемых на всем протяжении опыта человечества) можно свести к определенному набору, и электрические будут одними из них. Откуда они берутся: из свойств и симметрий нашего пространства и из законов математики. Грубо говоря, если ограничиться определенными требованиями, существует не так много математических конструкций, соответствующих определенных взаимодействиям, и электромагнитные будут как раз одной из них. Конечно, есть попытки описать всё ещё на более глубоком уровне, теории струн и прочее, но они пока никак не наблюдаемы, потому и остаются в рамках гипотез.
что четкого и недвусмысленного представления атома на сегодняшний день нет?

То что лично у вас его нет, я догадывался. Но за всех говорить не стоит.
А это свидетельствует об ошибке.

В первую очередь это свидетельствует о непонимании принципов науки. Наука никогда не даёт полного и абсолютного ответа, у любой теории есть границы применимости, обнаружение которых даёт новую теорию, в чём и состоит развитие науки. Другое дело, что сегодняшние теории развиты настолько глубоко, что никак не могут найти экспериментов, в которых достигались бы их границы, и уж тем более это не связано с какими-то «представлениями об атоме». Над поисками пресловутой «новой физики» бьются уже давно, и пока вот всё никак.
UFO landed and left these words here
Ладно, батенька. Я вижу, сократическая беседа у нас не получится. Раз вы «простой рабочий», я вам скажу по-простому. Основное отличие научного метода от других способов мышления состоит в одной совершенно элементарной вещи: научный метод работает. Точнее говоря, в каждую эпоху научный метод — это тот способ мышления, который работает лучше всего. Если бы смартфон можно было создать с помощью толкования Библии, а физики могли лишь исчислять атомы на острие иглы и придумывать всякие несуществующие электроны — значит, христианская герменевтика была бы наукой, а физика — мракобесием. Но на практике всё обстоит наоборот — а значит, в физике таки что-то есть. Она не претендует на окончательность знания, но если кто-то знает лучше — он должен доказать это. Я имею в виду, чем-то посущественнее, чем комментарий на хабре.

Может быть, электронов не существует. Я после университетского курса философии очень легко отношусь к таким предположениям. Может быть, и хабра не существует, просто коллективная иллюзия такая. Однако из представления о том, что электрон существует, вырос такой охренительный, пардон май френч, технологический прогресс, что, судя по всему, это представление очень продуктивно, и не стоит от него так запросто отмахиваться.

Раз вы любите читать книжки, почитайте что-нибудь про эффект Даннинга-Крюгера. Там нет ответа на ваши вопросы про утюг и всё такое, но есть кое-что про правильное отношение к таким вопросам.
UFO landed and left these words here
А смысл мне отвечать? Тут проблема не в утюге, а в образе мышления. Если вы нашли «противоречие» и сразу считаете, что вы самый умный, а все остальные дураки, то его устранение принципиально ничего не изменит, вы просто найдёте новое. Я это проходил. Меня, правда, математика не устраивала, а не физика. И мне было 13 лет. Но суть та же.

Когда вы научитесь сперва искать ошибку в своих рассуждениях, потом искать её ещё раз, и только раза с двадцатого начинать бросаться громкими заявлениями о ниспровержении официальной науки — тогда уже можно будет поговорить об утюгах.
> Но изредка читаю книжки и понимаю, что ученые такие же люди, как и журналисты.

Тут такое дело — книжки разные люди пишут, некоторые даже считают себя учёными, некоторые даже академиками (РАЕН), но в книжке можно написать что угодно. Так что вы неверные выводы смогли сделать из неверных предпосылок.
А почему вы решили, что ваше обьяснение лучше, чем в школьных учебниках?
Как мне кажется, вы свой «контрудар» не туда направили. 99,9% учебников от неспециалистов (в учебном предмете и педагогике) будут ужасны. ‍Популяризация — сложная штука сама по себе (есть недавний ужасный пример — книга «Просто химия»). Не нужно этого делать. Основная проблема не в учебниках, а в слабой подготовке учителей.
Если принять вашу аналогию с притягивающимися отрезками металла, то легко можно представить еще один отрезок металла (такой же диполь) который притягивается к первым двум, далее еще один и т.д. (кстати, ионные кристаллы примерно так и сформированы). Почему тогда молекула водорода ограничена двумя атомами? Согласно вашей теории атомы водорода должны слипаться в огромные кучи — ну как коллективное исполнение вальса. Но мы этого не наблюдаем. Почему?

Попытка объяснить явления микромира с позиции классической физики зашла в тупик в конце 19 века, для выхода из этого тупика и была предложена квантовая механика. Зачем опять идти в тот же тупик?
В вузе, а тем более в школе, начинать изучение химии с достаточно подробного изучения кв. механики методически не оправдано из-за сложности последней + еще нужны дополнительные математические знания. Авторитетные учебники химии решают эту проблему в ряде случаев просто ссылаясь на выводы квмех не вдаваясь в детали. Используются и очень упрощенные модели, нпр., шаростержневые. Причем используются не только в обучении, но и в современных хим. исследованиях, нпр., структурная теория органической химии. Для расчетов нередко используют упрощенное представление молекулы молекулярным графом.
Математическая химия допускает построение моделей без привлечения квантовой механики.

Если автор обсуждаемой статьи считает, что ему удалось найти лучшую, чем существующие, методику преподавания химии, то надо провести сравнение этой методики с наиболее известными из существующих. Без такого сравнения предлагаемая методика выглядит неудачной попыткой изобретения велосипеда. Где ряд предлагаемых модельных «упрощений» выглядит грубо ошибочным, не разъясняющих, а наоборот туманящих дорогу к цели.
Приведенная тут модель максимум может объяснить дисперсионную составляющую межмолекулярного взаимодействия (это где мягкое притягивание со степенью 6 от расстояния). Отталкивание уже с квантовой механикой связано и более сложное явление.

Вы живёте в квартире. 90% времени проводите в спальне. 3% в туалете и 7% — на кухне. Ваше пребывание в двух последних местах оставляет запах — след вашего присутствия. С точки зрения тормознутого наблюдателя, вы выглядите как облако, размазанное между этими тремя местами. Однако, наличие запахов на кухне и в туалете возможно объяснить только тем, что вы там бываете время от времени.
Предлагаемая в статье модель, по сути, отличается от канонической только тем, что рассматривает ситуацию "покадровой". А Большие Умные дяди говорят, что так нельзя.

Она отличается не покадровостью. Описанных кадров просто нет. Не только в природе, но и в приближениях. Чистая фантазия.

Если хочется наглядности, можно посмотреть на то какие модели предлагались, но не получили распространения. Например то, что столько лет рекламировал Гиллеспи.
Да, я уже прочитал и взгрустнул. Намерения-то благие…

Ок, господа, готов рассмотреть ваши представления о механизме соединения в молекулу двух атомов водорода, к примеру.

И, пожалуйста, без отсылок. Коротко суть своими словами.

Окей гугл квантовая механика за пять минут.
Почему бы не рассмотреть представления Льюиса?
Кстати, а может ли быть что-то проще?
Между прочим, я серьёзно. Представления о спаривании электронов.
Льюис для химических связей.
Гиллеспи для стереохимии.

Отличие той модели состоит в том, что пара электронов вращается вокруг оси, связывающей ядра атомов.


И там же есть замечательная фраза: "Концепции электронной теории химической связи и её квантовомеханического дополнения — теории валентных схем оказалась не применимыми для описания структуры «неклассического» иона — молекулярного иона водорода H2+ — молекулярного соединения, образованного единственным электроном. В молекулярном ионе водорода H2+ нет ни дублета электронов, нет ни компенсации спинов электронов, нет ни перекрывания атомных орбиталей, которые образуют ковалентную связь, поскольку в системе присутствует лишь единственный электрон. Тем не менее, молекулярный ион водорода H2+ является устойчивым соединением[3]."

Теплоемкость, степени свободы, ни слова о механизме связи атомов

В общем-то, вся суть в одном предложении:
Если два атома связались в двухатомную молекулу, то такое их расположение энергетически выгодно.
Любая система стремится к состоянию с минимальной энергией.

Это не противоречит описанной выше модели. При соединении двух атомов в молекулу, между ядрами образуется область с отрицательным зарядом (из-за того, что там электроны бывают чаще, чем в других местах). В эту область и падают ядра.

Так что там, говорите, с молекулами H3?
Речь шла о простом объяснении для школьников. А оказалось, что это новая универсальная модель химической связи…
Мопед-то не ваш, а вот попытки «просто объяснить» другим вещи, которые вы сами пока не поняли — эти попытки только ваши.
Вы путаете причиеы и следствия и не понимаете, что попытка рисовать орбиты как раз мешает понимать вероятностную природу электронов и то, что «места их наиболее частого нахождения» лежат не просто на пересечении кругов орбит. Со своими круговыми орбитами вы уже никак не объясните ароматические углеводороды с обобществлёнными электронами или цепочки с несимметричными связями типа Н-С=С-Н, не объясните, почему бывают разные энергии, длины и углы связей. Ваша аналогия роботает только с несколькими самыми простыми молекулами, а для остальных всё равно надо разбираться нормально. Так зачем вообще городить огород, сперва внушая неверное понимание, а потом исправляя? Это порождает только путаницу и недоверие.
Всем спасибо за критику. Сделал апдейт статьи.
Sign up to leave a comment.

Articles