Карборан

Помню своё неудовольствие от школьной программы, когда обучение следующего года перечёркивало часть знаний, полученных в предыдущем. Сначала возводить в дробную и отрицательную степень нельзя, но через пару лет — можно, корень из минус-единицы не бывает, проходит время, и вот он называется «мнимая единица», ну и так далее.

Больше всего запомнилась математика, хотя в остальных предметах тоже бывало, например я помню как «обязательный» корень слова вдруг в какой-то год не нашёлся в слове «вынуть».

Схема синтеза карбабора: из BCl₃ и H₂ при 800–850 °C получают B₂H₆, который при 230–250 °C превращается в B₁₀H₁₄, затем с HC≡CH и CH₃CN при отщеплении 2H₂ образуется C₂H₂B₁₀H₁₀.
Получение орто-карборана, начиная с трихлорида бора; иллюстрация из статьи «Выдающиеся соединения органической химии. Карборан»

Кажется только химия меня ни разу не подводила, это был мой любимый предмет, я её хорошо знал и такой ветрености там не припомню. Химия была незыблема. Но времена изменились — мне на глаза попалось изображение карборана, где у водорода не одна связь, а две. Сначала я подумал, что это какая-то ошибка, либо я уже забыл какая буква у водорода. Но нет!

Оказывается ещё в 1950-х годах было сформулировано понятие трехцентровых связей. В таких связях три атома связываются двумя электронами:

Согласно современным представлениям, атомы бора в этом соединении непосредственно не связаны друг с другом. Они соединяются с помощью атомов водорода. […] сферическая s-орбиталь водорода перекрывается одновременно двумя вытянутыми p-орбиталями двух атомов бора (орбиталь — область наиболее вероятного расположения электрона в пространстве, иначе говоря, электронное облако определенной формы). Образуется две таких связи (над и под мысленной плоскостью, в которой расположены фрагменты ВН2).

Таким образом, в связь В-Н, лежащую над плоскостью и образованную традиционной парой электронов, вовлекается еще один атом бора (расположенный справа), который не поставляет электрон для образования связи. Он участвует своей четвертой, вакантной орбиталью, не занятой электроном. В результате, два атома бора и один атом водорода — три центра — оказываются связанными двумя электронами, возникает так называемая трёхцентровая двухэлектронная связь.

К такому меня школа не готовила.

Комментарии 7

Артур Лисс № 3
Но это же вопрос формулировки. Возводить в отрицательную степень по умолчанию действительно нельзя с тем определением степени, которое проходят в младших классах. То же самое и с корнем из минус единицы: его нельзя брать в действительных числах, которые изучаются в этот момент школьной программы. Главное заострить внимание на том, что новые возможности — это следствие новых определений, которые расширяют старые.
Евгений Степанищев автор № 4
Для детей (по моим тогдашним ощущениям) это выглядит, как обман — сказали нельзя, а оказывается можно. Вопрос определений в этом возрасте волнует мало, скорее выглядит как попытка взрослого выкрутиться.
Raiden № 5
Судя по всему, вы оставили изучение химии в школе, потому у вас осталось такое впечатление. Надо сказать, что школьная программа действительно содержит достаточно непротеворичивую и стройную версию себя, но она все же очень далека от современной науки.

Помню случай у нас лаборатории неорганической химии, когда школьные задачи дали решать старшим научным сотрудникам, которые уже лет 30 не соприкасались со школьной программой, как раз что бы проверить эту гипотизу. В итоге если бы они поступали в вуз, ни один из них бы не прошёл.
Евгений Степанищев автор № 6
Наверное в вузе я её тоже изучал, но совершенно этого не помню, видимо ничего принципиально нового там не давали.
AlexD № 7
Со дробными и отрицательными степенями наш добрый учитель математики объяснила заранее, что такое бывает, но изучим в старших классах, повезло.

А вот русский язык, все эти члены предложения, части речи и прочее — оказывается какие-то рудименты филологии столетней давности и, насколько я понял, давно уже не актуальны. Например, к словам китайского языка понятия части речи не применимы.