PRIMAAPRILISOWE UWAGI O „ROZWIĄZŁOŚCI” ATOMÓW I ELEKTRONÓW

„na początku była Chuć...”
   St. Przybyszewski

Podczas opisu kwantowych zachowań elektronów pojawia się pewna ich właściwość; jest nią szczególna cecha jakościowa rozróżniająca zbiorowisko elektronów. Wszystkie elektrony zbiorowiska można podzielić na dwa rodzaje; różnią się one kierunkiem rzutu kwantowego momentu pędu. Potocznie mówi się, że w zbiorowisku elektronów są ich dwa rodzaje; mające „przeciwnie skierowane spiny”. Powstawanie wiązania chemicznego (czyli wiążącego orbitalu cząsteczkowego) jest właściwie skutkiem oddziaływania na siebie dwóch elektronów o przeciwnych spinach. Takie przyciągające oddziaływanie daje układ o mniejszej energii - wiązanie cząsteczkowe. Czyli po prostu cząsteczkę, która jest „podstawową komórką” związku chemicznego. Co jednak sprawia, że przyciągają się elektrony o przeciwnych spinach?

I tu nie mogę się powstrzymać od spostrzeżenia, że istnieje zupełne inne, makroskopowe zbiorowisko, w którym jednak możnaby się doszukać zaskakujących analogii. Tym zbiorowiskiem są ludzie, a cechą wyróżniającą jest płeć... Co właściwie sprawia, że pomiędzy dwoma osobnikami o „diametralnie różnej płci” powstaje owa magiczna siła przyciągająca, siła tak przemożna - że to właśnie ona jest głównym motorem działań życiowych? Nie chcąc wdawać się tu ani w poetyckie, ani wulgarne rozważania, stwierdzić należy, że przyczyną tą jest najogólniej rozumiana RÓŻNOŚĆ. Czyżby zachowaniem zarówno atomów, jak i ludzi rządziła ta sama prawidłowość? Jeśli tak, to byłoby to kwantowe potwierdzenie naturalnego charakteru związków opartych na różności owej cechy szczególnej. Analogii z ludzkimi układami doszuka się Czytelnik bez trudu... Niech więc w dalszych rozważaniach spin atomów będzie pewną analogią płci ludzi. Kontynuując żartobliwy styl, wypada opisać właściwości chemicznych układów elektronowych - innych niż opisane wyżej typowe sparowanie dwóch elektronów o przeciwnych spinach (czyli klasyczne wiązanie chemiczne).

Naturalnym stanem wielu wieloelektronowych atomów - jest gotowość do tworzenia kilku wiązań atomowych (jak w wielodzietnej rodzinie. Tyle, że w atomie tworzenie wielu wiązań następuje równocześnie). Wyjątkiem jest brak takiej skłonności u elektronów atomów helowców. „atomowy celibat”...

Nawet „normalne” wiązanie chemiczne, zaczyna się zachowywać niestabilnie, po podziałaniu na niego z zewnątrz zbyt wielkiego bodźca (np. wzbudzeniu po naświetleniu lub zbyt silnemu podgrzaniu). Najwyraźniej w stanie wzbudzonym ów czynnik stabilizujący, wynikający ze sparowania się przyciąganych spinów, zaczyna odgrywać mniejszą rolę. Pobudzenie z zewnątrz może wpłynąć destabilizująco tak znacznie, że cząsteczka przebywająca dostatecznie długo w dostatecznie silnym „stresie” - rozpada się na atomy. Taka dysocjacja (z możliwością zarówno rekombinacji pierwotnego układu, jak i [częściej] utworzeniu nowego związku) - to odpowiednik separacji lub rozwodu...

Zdarzają się atomy, których pojedynczych elektronów nie udaje się z jakichkolwiek powodów sparować z innymi partnerami atomowymi. Takie układy z niesparowanymi elektronami nazywają się rodnikami. Są to substancje o nietypowych właściwościach. Ów nienaturalny stan objawia się w nienaturalnych właściwościach. Po pierwsze: rodniki z reguły wykazują znaczną skłonność do reagowania z innymi rodnikami - co prowadzi do powstania klasycznych wiązań chemicznych. Układy rodnikowe wyjątkowo łatwo ulegają wzbudzeniu (barwa lub właściwości paramagnetyczne). Niekiedy owa reaktywność rodnika może być tak wielka, że reaguje on z istniejącą już cząsteczką; rozrywa wiązanie łącząc się trwale z jednym z partnerów i pozostawiając drugi atom w postaci reaktywnego rodnika. Taki jest mniej więcej mechanizm rodnikowych reakcji łańcuchowych.

Zdarzają się układy cząsteczek, w których istnieją dwa niesparowane elektrony (np. jedna z form tlenu gazowego). Trochę to tak, jak małżeństwo "nieskonsumowane". Zupełnie nietypowe i nieliczne są układy trójelektronowe. W tym miejscu mógłby ktoś zapytać: dlaczego uprzywilejowane są układy akurat dwu- a nie trójelektronowe? Na szczęście znamy na to przekonującą odpowiedź: bo dwójeczka - to liczba Boża...

Elektrony cząsteczek ulegają różnego rodzaju przemianom i wzbudzeniom. W typowych warunkach obowiązuje zasada zachowania stanu spinowego. W nielicznych przemianach spin może jednak ulec zmianie. Czasem prowadzi to do destrukcji cząsteczki (wiązania). Podczas fosforescencji następuje zaskakująca przemiana spinu - na przeciwny. Jest to w zasadzie proces „zabroniony”. Ale czasem możliwy. Atomowy transwestytyzm?

Tak więc to owa RÓŻNOŚĆ wydaje się cechą, która jest magnesem i fundamentalną siłą tworzenia normalnych związków. Nie tylko chemicznych. W zbiorowisku ludzkim od pewnego czasu daje się zauważyć dziwną skłonność do negowania owej normy hetero. Modne są także publicznie wygłaszane twierdzenia o równouprawnieniu płci (myli się to z brakiem różnic pomiędzy płciami). Tak, jakby nie wystarczyło popatrzyć, nie mówiąc już o różnicach psychologicznych (nie będę tu dawał linków do tysięcy stron www, na których owe różnice są dokładnie widoczne. Co mi zresztą szkodzi: zaryzykuję jeden F link. Prawda że całkiem niezłe? W międzyczasie strona wygasła, ale naprawdę była niewinna). Co więcej: próba zaprzeczenia tym nonsensownym tezom - naraża na zarzut dyskryminacji płciowej (?). Równie modne jest ukrywanie owych różnic - poprzez ujednolicanie stroju, wyglądu, zachowań. Czy nie pozbywamy się jednak w ten sposób sfery życia pełnej uroku?... A wreszcie - lansowanie twierdzeń o „normalności” zachowań i związków - które z normalnością nic wspólnego nie mają... Przykład charakterystycznego potraktowania problemu przez JKM: http://www.youtube.com/watch?v=XVoypIHU-Y4&feature=related

Prawidłowości te obserwuję często na spacerze z F Muchą. Pieski bywają tak różnych kształtów i tak bywają kudłate, że rozpoznanie ich płci z pewnej odległości może budzić wątpliwość. Jednak WSZYSTKIE psy na świecie można podzielić na dwa rodzaje: na takie, którą moją Muchę traktują z zainteresowaniem i po dżentelmeńsku, oraz na psy od razu nastawione nieprzyjaźnie (są to inne suczki). Prawidłowość ta pojawia się tylko przy spotkaniu dwóch piesków; bo ja w zasadzie mam przyjazny stosunek do wszystkich psiaków (i one najczęściej także). Niewytłumaczalne jest tylko to, że w tym kraju niemal wszyscy napotkani przypadkowo nastolatkowie płci męskiej, mają wrogi i prowokująco arogancki stosunek do każdego przechodnia (zjawisko to w Europie występuje już tylko w Polsce). Ale istnieje przecież także kwantowy termin "stany zdegenerowane". Owa agresywność pojawia się dopiero, gdy wyrostki są w grupie większej niż dwuosobowa. Do interesującego wytłumaczenia odsyłam do opracowania o F falach reaktywności chemicznej.. Przykro mi, że żartobliwe wywody kończą się bardzo serio, tak ponurymi skojarzeniami...

 primaaprilis 2003

Tomasz Pluciński
nowy adres:  tomasz.plucinski@ug.edu.pl