Η Οξύτητα στη χώρα των «Εναλλακτικών Ερμηνειών»

phΔεν είναι ότι απορρίπτω συνολικά την ιδέα των «εναλλακτικών ερμηνειών». Είναι ότι όταν κάτι γίνεται καραμέλα και φάρμακο γενικής χρήσης, παύει συνήθως να είναι αποτελεσματικό εργαλείο. Η αντίληψη για τις «εναλλακτικές ερμηνείες» ας καλύψει το μέρος της πραγματικότητας που της αντιστοιχεί. Το άλλο μέρος ας καλυφθεί από την απλή παραδοχή ότι –πολύ απλά- υπάρχουν φορές που λέμε στα παιδιά ΑΝΟΗΣΙΕΣ.

Προσπαθούσα να καταλάβω γιατί στην πρώτη τάξη του Λυκείου χρειαζόταν να διορθώνω και να ξαναδιορθώνω την αναφορά στο pH ως μέτρο της οξύτητας ενός διαλύματος. Σαν μια κιθάρα που δεν μπήκαν σωστά οι χορδές της και συνεχώς ξεκουρδίζεται, ακόμη κι αν διόρθωνα, τα περισσότερα παιδιά επαναλάμβαναν ότι το pH μας δείχνει την οξύτητα ενός διαλύματος.

«Εναλλακτική ερμηνεία»??? Φυσικά και όχι. Η επαφή μου με τα παιδιά της τρίτης τάξης του Γυμνασίου σταμάτησε απότομα την προσπάθειά μου να ερμηνεύσω και να λύσω αυτό το γρίφο στη διδασκαλία της Χημείας, προσθέτοντας έτσι άλλο ένα τρόπαιο στον τοίχο μου δίπλα στα κεφάλια από ελάφια που θα αγοράσω από κάποιον πραγματικό κυνηγό για να κάνω το σπουδαίο! Λοιπόν, δεν υπάρχει ψωμί εδώ για τους φανατικούς των «εναλλακτικών ερμηνειών» καθώς η απάντηση είναι απλή: τα παιδιά μας επαναλαμβάνουν το ΛΑΘΟΣ που τους μαθαίνουμε εμείς!!!

Σαν το «κλεμμένο γράμμα» στη γνωστή περιπέτεια του κυρίου Ωγκύστ Ντυπέν, η απόδειξη γι’ αυτό βρισκόταν μπροστά στα μάτια μου, στο ίδιο το βιβλίο της Χημείας της Γ’ Γυμνασίου(*1).

Πριν ασχοληθούμε με τα όσα γράφει για το pH, έχει ενδιαφέρον να σημειώσουμε ένα γκολ που βάζουν οι συγγραφείς του βιβλίου πριν καλά-καλά ξεκινήσει ο αγώνας, συνοψίζοντας τη θεωρία του Arrhenius για τα οξέα: «Τα διαλύματα όλων των οξέων περιέχουν κατιόντα υδρογόνου (Η+). Σ’ αυτά ακριβώς τα ιόντα οφείλονται οι κοινές ιδιότητες των οξέων» (σελ.15) Η αντιστροφή που διαπράττουν οι συνάδελφοι εδώ είναι προφανής σε έναν χημικό, όμως ικανή να προκαλέσει στα παιδιά «εναλλακτικές ερμηνείες» (και μάλιστα τελεολογικού τύπου, που κατά τη γνώμη μου είναι και οι πιο επικίνδυνες) Οι «κοινές ιδιότητες» των οξέων φαίνεται να προκύπτουν από το αποτέλεσμα των ίδιων των «κοινών τους ιδιοτήτων»!!! Έτσι, τα παιδιά μας μαθαίνουν ότι το κοινό σε όλα τα οξέα δεν είναι πια η δυνατότητά τους να δίνουν κατιόντα υδρογόνου σε υδατικό διάλυμα. Οι συγγραφείς του βιβλίου είναι φαίνεται έτοιμοι να διερευνήσουν τις κοινές ιδιότητες ενός κατιόντος υδρογόνου με ένα… άλλο κατιόν υδρογόνου!!! Όμως ας το ξεπεράσουμε προς το παρόν το ζήτημα αυτό και ας πάμε στην οξύτητα (λέω προς το παρόν, γιατί αυτές οι αντιστροφές πρόκειται να μας απασχολήσουν ξανά στο μέλλον και πιο αναλυτικά).

Στο πλαίσιο της σελίδας 16 (εκεί που εντελώς άτυχα συγκρίνει την κλίμακα pH με τον αριθμό οκτανίου, τη φορολογική και τη μισθολογική κλίμακα, τον αιματοκρίτη κ.α.) δίνει μια σωστή περιγραφή του pH ως μέτρο του «πόσο όξινο είναι ένα διάλυμα». Στο κυρίως κείμενο όμως αυτό πάει περίπατο. Στη θέση του βλέπουμε τον εξωφρενικό ορισμό: «Η οξύτητα είναι μια μετρήσιμη ιδιότητα των διαλυμάτων, η οποία εκφράζει το πόσο όξινο είναι ένα διάλυμα» και συμπληρώνει αμέσως μετά για να ολοκληρωθεί το έγκλημα: «Όσο περισσότερα κατιόντα υδρογόνου υπάρχουν σε ορισμένο όγκο ενός διαλύματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η οξύτητά του»!!! Οι συνάδελφοι έχουν κάνει εδώ ένα μεγάλο λάθος το οποίο (και από δω και πέρα νομιμοποιείται ο φανατικός των «εναλλακτικών ερμηνειών») δεν θα είχε τόσο μεγάλη σημασία ή επίδραση αν δεν πατούσε στη σχέση του με την καθημερινή, τυπική λογική μας: «Ένα γιαούρτι είναι ξινό (όξινο) άρα έχει κάποια οξύτητα. Το να γίνει πιο όξινο λοιπόν σημαίνει ότι πρέπει να αυξηθεί η οξύτητά του».

«Των φρονίμων τα παιδιά, πριν πεινάσουν μαγειρεύουν» λέει μια παροιμία, με την οποία δεν πολυσυμφωνώ, αλλά εδώ ταιριάζει απόλυτα. Η παρεξήγηση αυτή θα μπορούσε να αποφευχθεί με δύο τρόπους:

Α) Με το να μην λέγαμε ανοησίες στα παιδιά. Φραστικά λάθη και παρεξηγήσεις φυσικά συγχωρούνται στις πρώτες εκδόσεις ενός συγγράμματος (θα ήμουν ο τελευταίος, μάλλον, που θα είχα το δικαίωμα να κριτικάρω φραστικά λάθη άλλων!), όμως εδώ πρόκειται για ουσιαστικό λάθος που δεν δικαιολογείται ούτε με τη λογική της απλούστευσης των εννοιών για διευκόλυνση της κατανόησης(*2).

Β) Με το να επιμείνουμε στη σωστή περιγραφή για τα οξέα, χωρίς να φοβόμαστε ότι τα παιδιά δεν θα μας καταλάβουν και αποφεύγοντας τις αντιστροφές που σχολίασα παραπάνω.

Έτσι, είναι σημαντικό να περιγράψουμε στα παιδιά ότι μια ένωση μπορεί να λειτουργήσει σαν οξύ εάν έχει τη δυνατότητα να παρέχει κατιόντα υδρογόνου σε υδατικό της διάλυμα. Πολλοί δάσκαλοι Χημείας πελαγώνουν μπροστά στην περιγραφή των οξέων, απλά γιατί είναι δέσμιοι του τυπικού ερωτήματος «τι είναι οξύ?», στο οποίο κάθε προσπάθεια απάντησης γεννάει περισσότερες ερωτήσεις, αντιφάσεις, εξαιρέσεις και παρεξηγήσεις. Το ζήτημα όμως είναι «τι κάνει ένα οξύ», μια διαδικασία που αν γίνει κατανοητή από τα παιδιά ανοίγει το δρόμο και για την αποκωδικοποίηση όλων των παρακάτω εννοιών. Χάνουμε βέβαια έναν SOS ορισμό για τις εξετάσεις, αλλά τι να κάνουμε, θα το ξεπεράσουμε κι αυτό…

Πίσω στην οξύτητα τώρα. Είδαμε ότι ένα οξύ, όταν διαλυθεί μέσα στο νερό, μπορεί να παρέχει κατιόντα υδρογόνου. Ένα οξύ θεωρείται πιο ισχυρό από ένα άλλο όταν -στην ίδια θερμοκρασία και συγκέντρωση- μπορεί να παρέχει αυθόρμητα στο διάλυμα μεγαλύτερο αριθμό κατιόντων υδρογόνου. Συγκρίνοντας τα δυο διαλύματα, λέμε ότι αυτό στο οποίο η συγκέντρωση κατιόντων υδρογόνου είναι μεγαλύτερη, είναι το πιο όξινο. Τόσο απλά!

Εάν επιμείνουμε στην περιγραφή της λειτουργίας των οξέων μέσα στα υδατικά τους διαλύματα θα δούμε ότι δεν θα μας δυσκολέψει η διάκριση μεταξύ του «πόσο όξινο» είναι ένα διάλυμα και της «οξύτητάς» του. Η οξύτητα έχει να κάνει με την ποσότητα του συγκεκριμένου οξέος που βρίσκεται διαλυμένη σε μια δοσμένη ποσότητα νερού (της περιεκτικότητας του δηλαδή) ενώ το πόσο όξινο είναι το διάλυμα που προκύπτει έχει να κάνει με τον αριθμό των κατιόντων υδρογόνου που παρέχει αυθόρμητα αυτή η ποσότητα οξέος στο διάλυμα.

Το μάθημα της Χημείας στο γυμνάσιο βασίζεται πολύ σε έναν quasi-βιωματικό τρόπο μάθησης. Τα παιδιά καλούνται συνεχώς να ψάξουν για στοιχεία Χημείας στην καθημερινή τους ζωή, κυρίως «ερευνώντας» τις ετικέτες των προϊόντων που βρίσκονται στα καταστήματα ή που αγόρασαν οι γονείς τους. Θα πρέπει οι συγγραφείς του βιβλίου να αναρωτηθούν τι «εναλλακτικές ερμηνείες» πυροδοτούνται όταν ένα παιδί, που έχει διαβάσει στο σχολικό του βιβλίο ότι η οξύτητα είναι ο αριθμός των υδρογονοκατιόντων ανά δοσμένο όγκο διαλύματος, ανακαλύψει στην ετικέτα του λαδιού ότι η οξύτητά του εκφράζεται σε ποσοστό ελαϊκού οξέος ή ότι η οξύτητα ενός χυμού εκφράζεται σε ποσοστό κιτρικού οξέος!!!

Η συγκεκριμένη ενότητα στο σχολικό βιβλίο ανοίγει με ένα σκίτσο (δεν θα σχολιάσω εδώ την ποιότητα της εικονογράφησης…) που παρουσιάζει δύο παιδιά να λένε «ελπίζω αυτό το κεφάλαιο να μην μας βγει ξινό!», που υποτίθεται ότι είναι ένα ταιριαστό λογοπαίγνιο. Μ’ αυτά που γράφει όμως το βιβλίο(*3), η προοπτική να μας «βγει ξινό» το συγκεκριμένο μάθημα είναι κάτι παραπάνω από δεδομένη.

(*1) Το λάθος επαναλαμβάνεται δε και στο βιβλίο της Βιολογίας, στην ενότητα για τα Ένζυμα.

(*2) Η απλούστευση χωρίς όρους, πολλές φορές οδηγεί σε παρανοήσεις. Στην περίπτωσή μας, για να δείξουμε το πόσο όξινο είναι ένα διάλυμα θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε τον όρο «ενεργή οξύτητα» (σε αντίθεση με την «ολική οξύτητα»). Πριν το κάνουμε όμως θα πρέπει να ξεκαθαρίσουμε γιατί πράγμα μιλάμε. Για παράδειγμα, ο Χατζηιωάννου (στο «Ποιοτική Ανάλυσις και Χημική Ισορροπία») αναφέρει τους δύο όρους όμως δεν παραλείπει να κάνει τη διάκριση: «το pH παρέχει την ενεργόν οξύτητα ενός διαλύματος και ουχί την ολικήν (στοιχειακήν) οξύτητα, αποτελεί δε μέτρον της ισχύος οξέος τινός. Δύο ισομοριακά διαλύματα μονοπρωτικών οξέων διαφόρου ισχύος διαφέρουν αλλήλων ως προς το pH (το διάλυμα του ισχυροτέρου οξέος έχει το μικρότερον pH), έχουν όμως την αυτήν ολικήν οξύτητα, καταναλίσκουν δηλαδή την αυτήν ποσότητα βάσεως διά την εξουδετέρωσίν των».

Όπου δεν αναφέρονται και οι δύο όροι, ο όρος «οξύτητα» έχει τη συνήθη έννοια. Για παράδειγμα, στο κατά Vogel ευαγγέλιο «Textbook of Quantitative Analytical Chemistry», όπου αναφέρει τον όρο «οξύτητα», εννοεί φυσικά την ολική συγκέντρωση του οξέος.

(*3) Το συγκεκριμένο βιβλίο δεν είναι η μοναδική περίπτωση που εκδηλώνεται αυτή η παρεξήγηση. Το λέω αυτό για να μην αδικήσω τελείως τους συγγραφείς. Ενδιαφέρον είναι ότι ενώ θα τη συναντήσουμε σε λίγα σοβαρά textbook, με μια ματιά στο internet θα διαπιστώσουμε ότι φοριέται πολύ σε διάφορα ερασιτεχνικά εκλαϊκευτικά site.

 

Advertisements

Comments are closed.

Αρέσει σε %d bloggers: