Нгуэн-Ким Май Тхи - Комично, как все химично! [Почему не стоит бояться фтора в зубной пасте, тефлона на сковороде, и думать о том, что телефон на зарядке взорвется]

Есть еще металлические связи, это тоже дело особое. На них держится и слиток золота, и железный гвоздь. И, конечно же, наша ложка из первой главы, где мы еще представили соединение металлов как шведскую стенку. Но теперь вы готовы копнуть глубже, верно?

Химические элементы можно разделить на металлы и не-металлы, причем последних среди элементов периодической системы всего примерно одна пятая часть. Металлы объединяет интересный вид связи, который можно описать с помощью так называемой модели электронного газа: в ней электроны на внешнем уровне не привязаны прочно к определенному месту, и их нельзя отнести к отдельным атомам. Зато они относительно свободно двигаются внутри металла, что можно сравнить с движением молекул в газе. И потому это вечно движущееся братство электронов называют также электронным газом.

Так что металлическая связь, подобно ковалентной, основывается на разделяемых электронах, но в металле, как в коммуне, все «имущество» общее.

Отпуская на волю свои электроны на внешнем уровне, сами атомы металла остаются положительно заряженными. Теперь это положительные ионы металла, и в качестве таковых они образуют структурную сетку металла, так называемую металлическую кристаллическую решетку. Положительные ионы металла и электронные газы взаимно притягиваются, подобно катионам и ионам в ионной решетке. Но поскольку электроны там могут двигаться, металлическая решетка не столь жесткая, как ионная. И именно это обуславливает свойства металлов.

У металлов есть три характерные особенности, все они вытекают из этого типа связи электронных газов.

Во-первых, металлы проводят электрический ток.

Электрический ток– это не что иное, как поток электронов. А электроны, естественно, могут течь очень хорошо, это ведь электронный газ. Если присоединить к батарейке металлическую проволоку, на одном ее конце электроны будут просто втягиваться, а из другого вытягиваться.

Во-вторых, металлы хорошо проводят тепло.

Это отсылает нас к главе 1 и вопросу, почему металлическая ложка на ощупь кажется холоднее деревянной столешницы. Если теплопроводимость – это передача энергии движения между частицами, то, ясное дело, чем подвижнее частицы и чем чаще они сталкиваются друг с другом, тем лучше передается тепло. С каждым столкновением внутри электронного газа энергия передается от одного электрона к следующему. А дерево состоит из ковалентных соединений, и, следовательно, с молекулярной точки зрения оно намного жестче и хуже проводит тепло.

В-третьих, металлы легко деформируются.

Я не говорю, что металлы непременно мягкие. Твердость и способность к деформации – разные вещи. Ведь металлическая проволока одновременно и твердая, и деформируемая. Возьмем, к примеру, палочку из дерева или стекла и попробуем ее согнуть – в какой-то момент она сломается, потому что оба материала ломкие. А металлический прут гнется, потому что ионы металла, образующие основной его каркас, его структурную сетку, не привязаны жестко к своим местам.Они скользят мимо друг друга, между ними мягкая прокладка из электронного газа, так что металлы в большинстве своем пластичны – их можно вытягивать в проволоку и прессовать, бить молотом и ковать – они от этого не трескаются.

Я нахожу это поистине завораживающим занятием – соотносить физические и биологические свойства с химическими структурами. Это же просто гениально! Еще круче – самой применять понимание происходящих процессов для создания молекул и материалов, обладающих определенными требуемыми свойствами. Ну разве это не гениально? Как можно не замечать, что химия гениальна? Никогда этого не пойму.

– О не-е-е-ет, – разочарованно протягивает Кристина, посмотрев в свой мобильник.

– Что такое? – спрашиваю.

– Отказ от молодого Теслы. Он уходит к Королю К. – Кристина явно подавлена.

Молодой Тесла подавал заявление на работу над диссертацией под началом моей подруги; он якобы похож на молодого Николу Теслу. Он, должно быть, очень хороший студент и многообещающий ученый, на собеседовании произвел на Кристину неизгладимое впечатление. Руководимая Кристиной исследовательская группа маленькая, но сама она прекрасно умеет подбирать правильных людей. Ее сотрудники – хорошие ученые и командные игроки, а этому сочетанию она придает большое значение. Атмосфера в группе должна быть конструктивной и мотивирующей, поэтому однажды она уже отказала одной соискательнице, которая выглядела убедительно в плане профессиональном, но по-человечески вряд ли вписалась бы. Молодой Тесла, казалось, прекрасно вписывался в команду, но группа Кристины конкурирует еще с восемью исследовательскими группами в институте. И большинство соискателей стремятся попасть к Королю К., он же профессор самый что ни на есть титулованный, к тому же руководит институтом. Ясно, что так называемая младшая группа – это риск, с этими новыми группами никогда не знаешь, насколько они будут успешны. Поскольку младшие профессора, такие как Кристина, сами находятся под нешуточным давлением, под их опекой соискатели, как правило, получают больше поддержки, но и риска попасть в рабство тоже больше – вспомните случай с Каррейрой. Как бы то ни было, этот самый Тесла вскоре наверняка пожалеет, я в этом уверена.

– Ну теперь придется наблюдать, как этот парень следующую пару лет будет загибаться у Короля К., – говорит Кристина.

Я обнимаю ее за плечи:

– Сегодня плохой день, да?

– Хм-м-м…

Дино тоже выглядит опечаленным.

– Заходи ко мне сегодня вечерком, я что-нибудь приготовлю, – говорю я. Кристина колеблется. Скорее всего, она думает о том, что надо поднажать на работу ради достижения успеха и того, чтобы лучшие люди не уходили к Королю К. Ну как тут выделить время на ужин?

– Знаете что? А приходите оба, – обращаюсь я к Кристине и Торбену. – В семь вечера. И никаких отговорок.

Я выхожу на две остановки раньше, потому что больше не могу терпеть вонь. Поначалу не хотелось верить, что резкий запах пота исходит от (внешне) привлекательного мужчины рядом со мной, но уже на выходе я могу однозначно идентифицировать источник вони: этот тип вонял TMHS – транс-3-метил-2-гексеновой кислотой. Она родственна капроновой– это жирная кислота, и название произошло от латинского сорго – коза. Именно потому, что TMHS очень сильно пахнет козой.