Comments 20
Иногда кажется, что современное понимание химического строения это попытки добавить теорию движения планет по малому циклу в дополнении к своим орбитам вокруг Земли в устаревшей геоцентрической системе. Проще говоря, подвести теорию под эксперимент.
В статье не современное понимание химического строения, оно от современного отстает на 100 лет. Но эти старые модели со связями и электронными парами до сих пор используются, так как ими можно оперировать в уме, без трудоемких расчетов. По факту, конечно никаких связей в молекулах нет, а орбитали - это приближенное решение уравнение Шредингера и в общем тоже так себе модель, особенно, когда электронов много. Применяются они до сих пор только по тому, что в голове у людей нет компьютера, да и такое ощущение, что и нужной математики тоже нет. А для большого количества простых и особенно симметричных молекул эти старые представления работают. Кроме того, как-то надо объяснять химию в школе и многих вузах без решения дифф.уравнений в частных производных.
как-то надо объяснять химию в школе и многих вузах
Объясняя химию в школе и многих вузах, хорошо бы до Бутлерова сначала толком разжевать роль зарядового числа Z, лежащего в основе всей химии. К сожалению, его мало кто понимает (а это значит, что химия как наука полностью прошла мимо). А то бывают случаи, когда пишешь, что золото с большим трудом синтезировали в XX веке, а в ответ получаешь возражение, что ещё древние умели получать золото из сплавов.
Что касается Бутлерова, то мы можем прямо сейчас поставить эксперимент. Вот пишут «связь», «связь»… А как она конкретно устроена? Что именно связывает два ядра водорода и не даёт им разлететься? Какие такие петельки-крючочки? Без заумных слов типа «sp2-гибридизация» (которые обозначают, но не объясняют).
Вы имеете ввиду синтез атома(ов). Они - синтез индивидуального химического вещества. Они правы не меньше чем вы.
Что касается зарядового числа - Бутлеров обошелся без него, а значит, для понимания его теории оно не нужно. В шоле и вузах, конечно, про него рассказывают. Но я бы не сказал, что оно лежит в основе всей химии, это больше для физиков. Скорее уж в основе химии лежит уравнение Шредингера и 4 квантовых числа.
Del
Ох, я бы может и не прочь написать про современные модели строения молекул и расчетные методы, но пока даже цикл по ЯМР не закончил.
Современного понимания я даже не касался. Самое новое - ОЭПВО - это середина прошлого века. И даже на тот момент она позиционировалась как упрощенная.
То, что я изложил в посте - это минимум, необходимый для того, чтобы представлять себе строение молекулы. Без каких-либо вспомогательных средств и вычислений, просто в воображении.
Вы скорее жалуетесь на специализацию. Если взять органика-структурщика, то для минимальной грамотности обычно достаточно объяснить быструю структурную запись трехмерных структур, построенных из отдельных узлов (вершин), а также понятие об основных методах, дающих информацию о структуре (рентгеноструктурный, спектроскопические. Иначе говоря, обычно минимально объясняют, что такое атомы и чем они отличаются, что их можно соединять разными способами и что существуют эти самые структурные формулы для записи (своего рода "молекулярная геометрия на стероидах"). И вообще, химики изначально как раз обогнали физиков в своих предположениях, так, структурные особенности строения молекул были полноценно подтверждены прямыми физическими методами значительно позже, так что здесь речь идет о вполне рабочей модели, которая экспериментально подтвердилась (и дополнилась) позже, как это чаще всего и бывает. Эксперимент и модель с простейшими структурными формулами появились значительно раньше развитой теории и методов для точного определения структуры. Так что даже это древнее представление не так уж плохо и до сих пор работает для типовых работ и обучения. Возможно, есть и лучше варианты для обучения, но пока вот такое полезное для человекоориентированного обучения "легаси" с узкой специализацией по слоям абстракций в различных дисциплинах.
Отличная статья, но ликбез лучше начать с объяснения валентности. )
Описание трёхмерных структур двухмерными, двухмерных - одномерными(двоичной системой кодирования). А потом тебе говорят - всё вообще не так. Красивое)
А учитывая релятивистские поправки для тяжелых ядер, оно изначально вообще четырехмерное.
Если не принимать квантовую теорию и охладить до абсолютного нуля такую систему, то градиент энергии будет пятым измерением? А если уравнение Шрёдингера ипользовать для визуализации "электронного облака" с графами атомов может получится фракталоподобная кристаллическая структура? Вообще приятно такие статьи читать на Хабре. И комменты под ними)
В целом, горячо поддерживаю автора. Для технарей объяснение предмета более чем доступное. Самое сложное в подобных статьях удержаться в одном русле, так как многие моменты требуют обстоятельного отдельного объяснения, сравнимого по содержанию с отдельной статьёй. Автору успеха в работе! Если автор посчитает интересным, полагаю в дальнейшем мы увидим связанные объясняющие посты, которые со временем превратяться в краткий курс органической химии)))) При этом всё сказанное имеет очень высокую практическую ценность даже в повседневной жизни каждого, в том числе и упомянутая тема стереоизомеров. Казалось бы, где стереоизомеры и наша повседневная жизнь? Тем не менее... Полагаю автор меня поддерживает в этом.
Интересно, что химики стараются не упоминать квантовую механику с её орбиталями и непредсказуемостью электронов. Но и альтернативные теории строения электронных оболочек атомов и молекул отвергают с порога. А они есть! Например: https://habr.com/ru/articles/689100/
Теория химического строения. Ликбез. Часть 1