Background Image
Previous Page  16 / 32 Next Page
Information
Show Menu
Previous Page 16 / 32 Next Page
Page Background

16

KJEMI

5

2011

Steffen Berg og Abhik Ghosh*, Institutt for Kjemi,

Universitetet i Tromsø

Organisk kjemi har derimot et rykte på seg for å være langt

mer strukturert og logisk enn den uorganiske kjemien. I orga-

nisk kjemi blir reaksjonsmekanismer viet stor plass, og studen-

tene synes mekanismene er en logisk måte å lære faget på. På

Universitetet i Tromsø har vi funnet ut at reaksjonsmekanismer

fungerer like godt i grunnleggende uorganisk kjemi som i

organisk kjemi. Studentene lærer å kjenne igjen vanlige uorga-

niske komponenter, som elektrofile og nukleofile, for deretter

å kombinere dette med piltrekkingen fra organisk kjemi som

de da allerede er kjent med. Vi mener denne undervisningsme-

toden vil gi en stimulerende introduksjon til uorganisk kjemi.

Piltrekking i seg selv fører til engasjement hos studentene,

siden de kan bruke logisk tankegang til å tilegne seg ny kunn-

skap.

En stor del av populariteten til organisk kjemi skyldes nok

den logiske tenkningen og systematikken. Mekaniske forkla-

ringer finnes for de aller fleste syntesereaksjoner, og studen-

tene lærer tidlig både å tegne og forutsi slike reaksjoner utfra

mekanistiske forhold. Dette er selve piltrekkingens egenart!

Ved å se på et stort utvalg av undervisningsbøker i organisk

kjemi, ser det ut som de aller fleste universiteter bruker meka-

nismer i introduksjonskursene. Her kunne ikke forskjellen til

uorganisk kjemi vært større. Vi har til nå ikke funnet en eneste

introduksjonsbok i uorganisk kjemi som beskriver faget med

mekanismer (1-5). Vi mener dette bidrar til å fremstille uorga-

nisk kjemi som et uoversiktlig fag der reaksjoner og fagkunn-

skap ikke skal bli forstått, men pugges.

Det er ingen god grunn for at det skal være en slik for-

skjell mellom emnene. Både organisk og uorganisk kjemi

involverer bindinger mellom p-blokk-grunnstoffene, bindings-

konseptene er derfor ganske like i de to fagene. Om vi ser på

de ioniske prosessene i organisk kjemi – nukleofil substitusjon,

eliminasjon, nukleofil addisjon til karbonylgrupper og elektro-

fil addisjon til karbon-karbon bindinger – så ser vi at det er

mye av de samme prosessene som er involvert i p-blokk-kje-

mien (6). Denne sammenhengen ledet oss til et slags «sosialt

eksperiment» på Universitetet i Tromsø. Selv om det formelt

sett ble brukt en standard uorganisk lærebok med fokus på

beskrivende kjemi, så var hovedfokuset ved eksamen oppgaver

av mekanistisk art. Der ble den organiske tankegangen brukt på

uorganiske reaksjoner. Vi var bekymret for at avviket mellom

boken og eksamen ville føre til misnøye hos studentene.

Heldigvis har vi i løpet av de siste 10 årene bare fått klage på

dette fra et par studenter av rundt 100 som har tatt kurset. De

fleste ser ut til å like denne formen å lære på, og ved slutten av

semesteret synes de at uorganisk kjemi uten mekanismer virker

både primitivt og utenkelig.

Hvorfor unngår uorganiske lærebøker en mekanistisk til-

nærming til faget? Vi tror en av grunnene er at i kontrast til

organiske funksjonelle grupper, så er p-blokk-forbindelsene

som hydridene, oksidene, halidene etc. mye mer reaktive og

reaksjonene har derfor vært mindre studert. Det er forståelig at

forfattere av uorganiske tekstbøker velger å styre unna et felt

som har lite grunnlag i eksperimentell fakta. Dette er et godt

argument, men som beskrevet under, er fordelene ved en meka-

nistisk tilnærming så stor at den veier tyngre enn dette argu-

mentet. Vi har alltid lagt vekt på at man sjeldent, om noen gang

beviser en mekanisme, men at man oftest motbeviser dem,

eller viser dem som lite sannsynlige. Studentene blir også

bevisstgjort på at mekanismene som blir vist i kurset er stort

sett hypotetiske.

Vi tror det er mange gode grunner for å rettferdiggjøre

vår mekanistiske arbeidsmåte.

– De uorganiske mekanismene er basert på sterke paralleller

med velstuderte organiske prosesser, og dermed er ikke meka-

nismene «tatt ut av det blå».

– Mekanismer gir studentene en logisk struktur i faget, som

de kan anvende når de skal forstå og huske all den informasjo-

Piltrekking:

En logisk og

engasjerende

tilnærming til

uorganisk

kjemi

Steffen Berg presenterte arbeidet på vårmøtet 2011 til American

Chemical Society i Anaheim, California.

Uorganisk kjemi består av en enorm rekke molekyler og reaksjoner som kan virke både uforståelige

og forvirrende. For mange studenter kan faget fremstå som ulogisk, og de ser seg nødt til å pugge

store deler av faget. For å undervise uorganisk kjemi på en effektiv måte bør faget gjøres logisk for

studentene, noe som sjeldent lar seg gjøre i grunnleggende kurs.