{"id":822,"date":"2026-10-25T14:26:21","date_gmt":"2026-10-25T14:26:21","guid":{"rendered":"https:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/?p=822"},"modified":"2026-10-25T14:28:00","modified_gmt":"2026-10-25T14:28:00","slug":"scerri-viisi-asiaa-joita-kemiassa-ei-pitaisi-opettaa","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/?p=822","title":{"rendered":"Scerri: Viisi asiaa, joita kemiassa ei pit\u00e4isi opettaa?"},"content":{"rendered":"\n

Eric R. Scerrin (2019) artikkeli Five ideas in chemical education that must die<\/em> k\u00e4sittelee viitt\u00e4 kemian opetuksessa vakiintunutta ajatusta, joita kirjoittaja pit\u00e4\u00e4 virheellisin\u00e4 tai harhaanjohtavina. Scerrin tavoitteena on korvata ongelmalliset opetukselliset selitykset t\u00e4sm\u00e4llisemm\u00e4ll\u00e4 ajattelulla. Artikkeli ei perustu opetuskokeisiin, mutta kuvaa t\u00e4rkeit\u00e4 kehitt\u00e4miskohtia kemian opetuksessa. .<\/p>\n\n\n\n

Kemian opetuksessa tarvitaan yksinkertaistuksia, mutta niiden ongelmaksi muodostuu helposti soveltamisrajojen unohtuminen. Muistis\u00e4\u00e4nt\u00f6 alkaa n\u00e4ytt\u00e4\u00e4 luonnonlailta, ja yksitt\u00e4isen tapauksen selitys laajenee perusteettomasti yleiseksi periaatteeksi. Scerrin keskeinen kysymys on, auttaako opetettu s\u00e4\u00e4nt\u00f6 ymm\u00e4rt\u00e4m\u00e4\u00e4n ilmi\u00f6t\u00e4 vai joudutaanko sen synnytt\u00e4mi\u00e4 ristiriitoja my\u00f6hemmin korjaamaan uusilla poikkeuss\u00e4\u00e4nn\u00f6ill\u00e4. T\u00e4st\u00e4 ovat k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6n esimerkkej\u00e4 kemian opetuksessa mm. Bohrin malli, er\u00e4isen hydroksidien tulkitseminen em\u00e4ksiksi.<\/p>\n\n\n\n

1. Vesiliuos ei ole aina neutraali, jos pH=7<\/h2>\n\n\n\n

Ensimm\u00e4inen teema on neutraalisuuden samaistaminen pH-arvoon seitsem\u00e4n<\/strong>. Alkuvaiheen opetuksessa neutraaliksi kuvataan usein liuos, jonka pH on 7. Scerri osoittaa, ettei t\u00e4m\u00e4 ole yleisp\u00e4tev\u00e4 m\u00e4\u00e4ritelm\u00e4: neutraalisuus tarkoittaa vesiliuoksessa oksonium- ja hydroksidi-ionien yht\u00e4 suuria pitoisuuksia. Neutraalin liuoksen pH puolestaan riippuu veden ionitulosta ja siten l\u00e4mp\u00f6tilasta. Noin 25 \u00b0C:ssa neutraali pH on 7. Scerrin esimerkiss\u00e4 veden ionitulo on 50 \u00b0C:ssa 5,47×10-14<\/sup>, jolloin neutraalin veden pH on noin 6,63. Vesi ei siis muutu happamaksi vain siksi, ett\u00e4 sen pH laskee l\u00e4mp\u00f6tilan noustessa: molempien ionien pitoisuudet kasvavat yht\u00e4 paljon. <\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a>
Kuva1: Veden ionitulo eri l\u00e4mp\u00f6tiloissa, pKw:n arvo jaettuna kahdella on ko. l\u00e4mp\u00f6tilassa neutraalin veden pH:n (jossa siis hydroksidi- ja oksoniumionien suhde on 1:1).<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Kemian opetuksessa parempi l\u00e4hestymistapa olisi: neutraalisuus kannattaa m\u00e4\u00e4ritell\u00e4 ensin ionipitoisuuksien suhteena ja vasta sen j\u00e4lkeen liitt\u00e4\u00e4 siihen tietyiss\u00e4 oloissa p\u00e4tev\u00e4 pH-arvo<\/strong>. N\u00e4in opiskelija oppii erottamaan k\u00e4sitteen m\u00e4\u00e4ritelm\u00e4n sen tavallisesta numeroesimerkist\u00e4.<\/p>\n\n\n\n

2. Le Ch\u00e2telier\u2019n periaate<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Toinen teema on Le Ch\u00e2telier\u2019n periaatteen k\u00e4ytt\u00e4minen yleisen\u00e4 selityksen\u00e4 tasapainon muutoksille<\/strong>. Scerri arvostelee erityisesti sanallista muotoilua, jonka mukaan tasapainossa oleva systeemi vastustaa siihen kohdistuvaa muutosta. H\u00e4nen mukaansa t\u00e4m\u00e4 ilmaisu j\u00e4tt\u00e4\u00e4 ep\u00e4selv\u00e4ksi, mit\u00e4 systeemin tarkalleen ajatellaan vastustavan. Esimerkiksi kaasuseoksen puristamisessa muuttuvat sek\u00e4 tilavuus ett\u00e4 paine. Pelkk\u00e4 muutoksen vastustamisen ajatus ei viel\u00e4 anna opiskelijalle yksiselitteist\u00e4 tapaa p\u00e4\u00e4tell\u00e4 tasapainokoostumuksen muutosta.<\/p>\n\n\n\n

Korvaavaksi l\u00e4hestymistavaksi Scerri esitt\u00e4\u00e4 tasapainovakioon ja termodynamiikkaan perustuvaa tarkastelua. Kaasutasapainoissa osapaineiden muutoksia voidaan k\u00e4sitell\u00e4 tasapainolausekkeen avulla. L\u00e4mp\u00f6tilan vaikutuksessa on puolestaan huomioitava, ett\u00e4 itse tasapainovakio muuttuu. Lukio-opetukseen sovellettuna t\u00e4st\u00e4 seuraa luontevasti reaktio-osam\u00e4\u00e4r\u00e4n ja tasapainovakion vertailun vahvistaminen: opiskelija tutkii, miten h\u00e4iri\u00f6 muuttaa tasapainolausekkeen arvoa ja mihin suuntaan reaktion on edett\u00e4v\u00e4 tasapainon palautumiseksi.<\/p>\n\n\n\n

H\u00e4nen ehdotuksensa Le Ch\u00e2telier\u2019n periaatteesta luopumisesta on voimakas pedagoginen kannanotto; artikkeli ei kuitenkaan osoita tutkimustuloksia t\u00e4st\u00e4.<\/p>\n\n\n\n

3. Reaktioentalpian merkitseminen reaktioyht\u00e4l\u00f6\u00f6n<\/h2>\n\n\n\n

Scerri vastustaa my\u00f6s l\u00e4mm\u00f6n merkitsemist\u00e4 reaktioyht\u00e4l\u00f6\u00f6n ik\u00e4\u00e4n kuin se olisi l\u00e4ht\u00f6aine tai tuote. H\u00e4nen perustelunsa on, ett\u00e4 l\u00e4mp\u00f6 ei ole aine, ja l\u00e4mp\u00f6tilan muuttaminen koskee koko reaktiosysteemi\u00e4. T\u00e4llainen muistis\u00e4\u00e4nt\u00f6 saattaa tuottaa oikean ennusteen mutta samalla vahvistaa v\u00e4\u00e4r\u00e4\u00e4 k\u00e4sityst\u00e4 energiasta.<\/p>\n\n\n\n

4. Elektronikonfiguraatiot<\/h2>\n\n\n\n

Kolmas teema on elektronikonfiguraatioiden selitt\u00e4minen liian yleisill\u00e4 t\u00e4yttymis- ja stabiilisuuss\u00e4\u00e4nn\u00f6ill\u00e4<\/strong>. Artikkelin tarkastellaan 4s- ja 3d-orbitaalien suhdetta sek\u00e4 kromin elektronikonfiguraatiota. <\/p>\n\n\n\n

Scerri arvostelee k\u00e4sityst\u00e4, jonka mukaan 4s-orbitaali t\u00e4yttyy siirtym\u00e4metalleissa ennen 3d-orbitaaleja mutta sen elektronit my\u00f6s irtoavat ensin. H\u00e4nen mukaansa ristiriidan taustalla on eri atomien k\u00e4sitteleminen ik\u00e4\u00e4n kuin niiden orbitaalien energiaj\u00e4rjestys olisi muuttumaton. Kaliumin ja kalsiumin elektronirakenteesta ei voida suoraan p\u00e4\u00e4tell\u00e4 skandiumin orbitaalien keskin\u00e4isi\u00e4 energioita. Ydinvaraus, elektronien m\u00e4\u00e4r\u00e4 ja elektronien vuorovaikutukset muuttuvat alkuaineesta toiseen.<\/p>\n\n\n\n

Scerri korostaa, ett\u00e4 ensimm\u00e4isen siirtym\u00e4sarjan atomien tarkastelussa 3d-orbitaalien energiat ovat 4s-orbitaalin alapuolella. T\u00e4st\u00e4 ei silti seuraa, ett\u00e4 esimerkiksi skandiumin kaikki kolme argonytimen ulkopuolista elektronia sijoittuisivat 3d-orbitaaleille. Konfiguraatio {Ar}3d1<\/sup>4s2<\/sup> on kokonaisuutena edullisempi, kun my\u00f6s elektronien keskin\u00e4inen repulsio huomioidaan. Pedagogisesti keskeist\u00e4 on erottaa toisistaan elektronikonfiguraation kirjoittamisen muistis\u00e4\u00e4nt\u00f6, orbitaalien energiat ja koko atomin kokonaisenergia<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Sama kokonaisenergian n\u00e4k\u00f6kulma liittyy kromin konfiguraatioon {Ar]3d5<\/sup>4s1<\/sup>. Tavallinen selitys vetoaa puolit\u00e4yden d-alakuoren erityiseen pysyvyyteen. Scerrin mukaan t\u00e4m\u00e4 ei kelpaa yleiseksi selitykseksi. Mangaanilla ja teknetiumilla on puolit\u00e4ysi d-alakuori mutta ulkokuorella kaksi s-elektronia. Toisaalta esimerkiksi niobiumilla, ruteniumilla ja rodiumilla esiintyy yhden s-elektronin konfiguraatio ilman puolit\u00e4ytt\u00e4 d-alakuorta. Puolit\u00e4yteisyys ei siten yksin ennusta, milloin yksinkertaisesta t\u00e4yttymiss\u00e4\u00e4nn\u00f6st\u00e4 poikkeava konfiguraatio esiintyy.<\/p>\n\n\n\n

Scerri ehdottaa kromin tarkasteluun eri konfiguraatioiden kokonaisenergioiden vertailua ja nostaa esiin kahden 4s-elektronin v\u00e4lisen repulsion. H\u00e4nen vastaesimerkkins\u00e4 osoittavat erityisesti puolit\u00e4yteisyysmuistis\u00e4\u00e4nn\u00f6n rajat. Artikkelin oma t\u00e4rke\u00e4 huomio on, ett\u00e4 kukin atomi on tarkasteltava erikseen.<\/p>\n\n\n\n

5. Jaksollisen j\u00e4rjestelm\u00e4n kolmas ryhm\u00e4<\/h2>\n\n\n\n

Nelj\u00e4s teema on jaksollisen j\u00e4rjestelm\u00e4n kolmannen ryhm\u00e4n kokoonpanon pit\u00e4minen itsest\u00e4\u00e4n selv\u00e4n\u00e4<\/strong>. Scerri puolustaa ryhmityst\u00e4 Sc, Y, Lu ja Lr perinteisen Sc, Y, La ja Ac -ryhmityksen sijaan. H\u00e4n tarkastelee sek\u00e4 elektronikonfiguraatioihin perustuvia historiallisia perusteluja ett\u00e4 jaksollisen j\u00e4rjestelm\u00e4n rakennetta.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a>
Kuva2: Jaksollisen j\u00e4rjestelm\u00e4n osa, jossa kuvattu sivuryhm\u00e4n, lantanoidit ja aktinoidit.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Yksi h\u00e4nen havainnoistaan koskee yttriumin elektronikonfiguraation historiallista virhetulkintaa. Kun yttriumin ja lutetiumin molempien tiedettiin sis\u00e4lt\u00e4v\u00e4n t\u00e4ysi 4f-alakuori, lutetiumin sijoittamista f-lohkon viimeiseksi alkuaineeksi ei voitu perustella aiemmalla tavalla. Samalla Scerri korostaa, ettei yksitt\u00e4isen vapaan atomin elektronikonfiguraatio yksin ratkaise alkuaineen paikkaa taulukossa.<\/p>\n\n\n\n

Kemian didaktiikan kannalta artikkelin merkitt\u00e4vin anti on vaatimus perustelujen n\u00e4kyv\u00e4ksi tekemisest\u00e4.<\/p>\n\n\n\n

L\u00e4hde: Scerri, E. R. (2019). Five ideas in chemical education that must die<\/em>. Foundations of Chemistry. https:\/\/doi.org\/10.1007\/s10698-018-09327-y<\/a><\/p>\n\n\n\n

Kuvat tuotettu ChatGPT:ll\u00e4. <\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Eric R. Scerrin (2019) artikkeli Five ideas in chemical education that must die k\u00e4sittelee viitt\u00e4 kemian opetuksessa vakiintunutta ajatusta, joita kirjoittaja pit\u00e4\u00e4 virheellisin\u00e4 tai harhaanjohtavina. Scerrin tavoitteena on korvata ongelmalliset opetukselliset selitykset t\u00e4sm\u00e4llisemm\u00e4ll\u00e4 ajattelulla. Artikkeli ei perustu opetuskokeisiin, mutta kuvaa t\u00e4rkeit\u00e4 kehitt\u00e4miskohtia kemian opetuksessa. . Kemian opetuksessa tarvitaan yksinkertaistuksia, mutta niiden ongelmaksi muodostuu helposti soveltamisrajojen […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":["post-822","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-opetus"],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/822","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=822"}],"version-history":[{"count":3,"href":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/822\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":827,"href":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/822\/revisions\/827"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=822"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=822"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=822"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}