Pitkään odotettu, niin hyvässä kuin pahassa, ensimmäinen sähköinen kemian yo-koe on nyt nähty. Yleisarviona voisi todeta, että hieman varovaisesti on hyödynnetty kemian opetuksessa käytettyjä tietotekniikan apuvälineitä. Odotuksissa oli isompien data-aineistojen käyttö esim. erilaisten käyrien tai graafisten esitysten tekemisessä (titrauskäyrät, sähkönjohtokykytitraus, kemiallisten nopeuksien määrittäminen ym.). Myöskään MarvinSketchin käyttöä ei ole aivan optimaalisesti hyödynnetty. Tässä nyt hieman ajatuksia teknologian antamista mahdollisuuksista.
3. Tulehduskipulääkkeet
”Voit käyttää vastauksissasi sanallisia selityksiä rakenteista tai kuvakaappauksia eri ohjelmilla tuotetuista tai muokatuista rakenteista.” -ohjeella mahdollistettiin se, ettei ole välttämätöntä käyttää erikseen harjoiteltuja tietokoneohjelmia.
MarvinSketch isomerian esittäjänä
Kohdassa 3.2. todetaan, että prostaglandiini E2:lla ja naprokseenilla esiintyy stereoisomeriaa. Tehtävässä kysytään mistä stereoisomerian lajista tai lajeista on kyse? Ja pyydettiin perustelemaan vastauksen. Perinteisesti tässä olisi odotettu piirrosta, johon merkitään kiraaliset (asymmetriset) hiilen asteriksilla, ja cis-trans-isomerian kohdat vaikka nuolella. Nyt kuitenkin MarvinSketch-ohjelma antaa suoraan kyseiset stereoisomerian kohdat molekyylistä. Sillä varauksella, että cis-trans-isomeriaa lähestytään E/Z-isomerian kautta (hieman eri asia kuin cis-trans-isomeria).
MarvinSketch ei tunnista syklopentaanin rakenteen aiheuttamia cis-trans-isomeerejä. Tässä MarvinSketchin valikon valinnat:
MarvinSketchin lisenssiversiolla saa sitten ohjelman myös piirtämään kaikki em. isomeerimolekyylit. Tätä sopii käyttää sitten opetuksen tukena.
5. Kemiallisen reaktion nopeus
(Edes) Tämän tehtävän yhteydessä olisin odottanut jonkinlaisen graafisen esityksen teettämistä annetun data-aineiston pohjalta. Kysymyksen asettelu oli taas hieman vapaampi, asian pystyi selittämään myös ilman piirroksia: ”Selitä, miten voit kokeellisesti määrittää kyseisen reaktion hetkellistä nopeutta eli reaktion nopeutta tietyllä hetkellä. Mitä mittauksia sinun tulee suorittaa? Miten
määrität mittaustuloksista hetkellisen nopeuden? (9 p.)”
Tässä tehtävässä kuitenkin saattoi olla eduksi, että rakensi itse esimerkkikäyrän annetusta reaktiosta ja esitteli sitten tangentin piirtämisen ja totesi, että sen kulmakertoimesta saamme tarvittavaa informaatiota.
10. Tuliset chilipaprikat
Kohdassa 10.2. pyydetään esittämään tehtävän reaktiosarjassa 5 muodostuvan yhdisteen F rakennekaava tai nimeä yhdiste. Rakennekaava (viivakaava) on helppo työstää valmiista MarvinSketch -tiedostosta poistamalla esterin alkoholirunko ja ”hydraamalla” kaksoissidos yksinkertaiseksi sidokseksi. Molekyylin nimeämisen apuna voi käyttää MarvinSketchiä. Tehtävässä pyydetään jompikumpi (ja se riittää pisteiden saamiseen).
Yhdisteen nimeämisessä saattaa numerointi tuottaa pulmaa, joten se ratkeaa em. tavalla. Väärästä numeroinnista pistemenetystä tuskin tulee, jos ja kun on esittänyt oikeanlaisen molekyylien viivakaavana.
Kohdassa 10.3. kysytään ”Miksi vesi lievittää vain vähän chilin aiheuttamaa poltetta suussa, mutta sen sijaan rasvaisen jugurtin tai maidon nauttiminen vähentää poltetta?”. Tässä lähtökohtana on molekyylien poolisuuden tarkastelu. Annettujen molekyylien osalta voi hyvinkin antaa MarcinSketch-ohjelman puhua puolesta; piirretään molekyyleistä 3D -mallit niin, että näkyviin tulee elektronitiheyskuvat – niistä voidaan todeta / päätellä em. molekyylien poolittomuus. Ja poolittomuus tarkoittaa sitä, ettei ko. aineet liukene pooliseen veteen, vaan maidossa ja rasvaisessa jogurtissa olevaan rasvaan.
Mitä toivoo tulevaisuudessa?
Se, että kyse oli ensimmäisestä sähköisestä kokeesta kemiassa, oli yksi asia. Toki toinen asia on se, ettei kaikki kemian osa-alueet mahdu yhteen kokeeseen. Itse jäin odottamaan uuden opetussuunnitelman mukaista spektroskopia-tehtävää eli jonkinlaista spektritulkintaa, jonka tukena olisi ollut MAOL:in taulukon tiedot. Myös perinteinen titraustehtävä olisi nyt voinut toteutua ison data-aineiston käytön kanssa (millimetripaperista Geogebran tai LoggerPron käyttöön). Laskutehtävissä on selvästi jäänyt pois ionitulot eli heterogeenisen tasapainon laskut – toivottavasti asia korjataan lisäämällä käsite uuteen lukion opetussuunnitelmaan.
