ΙΣΤΟΡΙΑ, ΦΙΛΟΣΟΦΙΑ & ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ

Αρχική » Κυριακού Κυριάκος

Κυριακού Κυριάκος

Η διδασκαλία της ηλεκτρολυτικής διάστασης με τη χρήση στοιχείων από την ιστορία της ανέλιξής της

Υιοθετώντας την άποψη ότι η διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών με τη χρήση της Ιστορίας και της Φιλοσοφίας συμβάλει ώστε οι μαθητές όχι μόνο να αποκτήσουν ένα επαρκές και συνεκτικό σώμα γνώσεων αλλά και να αναπτύξουν την λογική και κριτική τους σκέψη, παρουσιάζουμε μια πρόταση διδασκαλίας της θεωρίας της ηλεκτρολυτικής διάστασης χρησιμοποιώντας ιστορικά στοιχεία από τη γένεσή της μέχρι την τελική καθολική αποδοχή της.

Η θεωρία της ηλεκτρολυτικής διάστασης έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην εξέλιξη της Χημείας γιατί πέρα από την εξήγηση διαφόρων πειραματικών δεδομένων και τη χρήση της για τον ορισμό των οξέων και των βάσεων, συνέβαλε στην αποδοχή της χρήσης στη Χημεία μαθηματικών τύπων που παράγονται από τη μέτρηση φυσικών μεγεθών. Επιπλέον, η μελέτη της διαδρομής της θεωρίας αυτής μέχρι την γενική αποδοχή της, αποκαλύπτει μερικούς από τους παράγοντες εκείνους –εκτός από την ερμηνευτική ικανότητα – που συμβάλλουν στην επικράτηση μιας οποιασδήποτε θεωρίας.

Η διδακτική πρόταση που παρουσιάζουμε αποσκοπεί να καταστούν οι μαθητές ικανοί να συσχετίζουν τα πειραματικά δεδομένα που προκύπτουν από τη μελέτη συγκεκριμένων φυσικών ιδιοτήτων διαλυμάτων οξέων, βάσεων και αλάτων με την ύπαρξη ιόντων μέσα σε αυτά ανεξάρτητα από την παρουσία ηλεκτρικού πεδίου, να ερμηνεύουν τα ίδια δεδομένα με βάση τις απόψεις των κύριων πολέμιων της θεωρίας της ηλεκτρολυτική διάστασης και να διατυπώνουν τα βασικά σημεία της θεωρίας της ηλεκτρολυτικής διάστασης καθώς επίσης και τους λόγους για τους οποίους αυτή επικράτησε.

Για την επίτευξη των παραπάνω στόχων επιχειρείται οι μαθητές να έλθουν σε επαφή με ορισμένα από τα πειραματικά δεδομένα που χρησιμοποίησε ο Arrhenius για να διατυπώσει τη θεωρία της ηλεκτρολυτικής διάστασης, με τα ερωτήματα που προέκυψαν και τις απαντήσεις που έδωσε ο Arrhenius αλλά και με την εναλλακτική πρόταση που διατυπώθηκε για να εξηγηθούν τα ίδια πειραματικά δεδομένα.

Με βάση τα παραπάνω, η προτεινόμενη πορεία διδασκαλίας είναι η ακόλουθη:

  • Πειραματική διαπίστωση ότι το σημείο πήξεως των διαλυμάτων είναι μικρότερο από το σημείο πήξεως του καθαρού διαλύτη
  • Παρουσίαση των πειραματικών δεδομένων τα οποία οδήγησαν τον Raoult στα συμπεράσματα ότι η ελάττωση του σημείου πήξεως ενός μη ηλεκτρολυτικού διαλύματος είναι ανάλογη της συγκέντρωσης του διαλυμένου σώματος, ότι είναι ανεξάρτητη από το είδος της διαλυμένης ουσίας και ότι εξαρτάται από το πλήθος των διαλυμένων σωματιδίων σε ορισμένη ποσότητα διαλύτη
  • Παρουσίαση των πειραματικών δεδομένων τα οποία οδήγησαν τον Raoult στο συμπέρασμα ότι η ελάττωση του σημείου πήξεως ενός διαλύματος ηλεκτρολύτη αποκλίνει από την αντίστοιχη ενός μη ηλεκτρολύτη και η εξήγηση της απόκλισης αυτής από τον Arrhenius
  • Η εξήγηση του Arrhenius για το ότι όσο αυξάνεται η αραίωση των διαλυμάτων των ηλεκτρολυτών, η αγωγιμότητα τους τείνει προς μια ορισμένη τιμή καθώς επίσης και της σταθερής τιμής που εμφανίζει η θερμότητα εξουδετέρωσης των ισχυρών οξέων από τις ισχυρές βάσεις (σε αραιά διαλύματα)
  • Αναφορά σε ορισμένα ερωτήματα που προκύπτουν από την εφαρμογή της ηλεκτρολυτικής θεωρίας και οι απαντήσεις του Arrhenius
  • Η εξήγηση της ελάττωσης του σημείου πήξεως των ηλεκτρολυτικών διαλυμάτων και της αγωγιμότητας τους από τον κύριο αντίπαλο της ηλεκτρολυτικής θεωρίας
  • Αναφορά στους λόγους της καθολικής αποδοχής της ηλεκτρολυτικής θεωρίας.