The Usanovich definition of acids and bases – A forgotten pioneer of the donor−acceptor principle

Abstract

Ein nahezu in Vergessenheit geratenes Säure‐Base‐Konzept ist die Ende der 1930er‐Jahre, etwa zeitgleich mit dem ungleich bekannteren Lewis‐Konzept, publizierte Definition des sowjetischen Chemikers Michail Ussanowitsch. Sein sehr weit gefasstes Konzept zeigte die Parallelen zwischen Protonen‐ und Elektronenübertragungen bei einer Vielzahl chemischer Reaktionen auf, lange bevor der Begriff des Donator‐Akzeptor‐Prinzips eine prominente Rolle in der Chemiedidaktik erlangte. In diesem Artikel wird nicht nur das Ussanowitsch‐Konzept an sich und seine Verbreitung dargestellt, sondern auch eine Möglichkeit, dieses als historisches Fallbeispiel zur Vermittlung der „Natur der Naturwissenschaften“ (NOS) zu verwenden. Dazu werden auch Ergebnisse einer entsprechenden Studie mit Lehramtsstudierenden vorgestellt.

„Protons as the main drivers of a chemical reaction?” – educational reconstruction of the Brønsted‐Lowry acid‐base concept for upper secondary school

“…Die Definition der Säure‐Base‐Reaktion nach Brønsted besagt, dass Säure‐Base‐Reaktionen durch die heterolytische Spaltung einer Säure in einen Säurerest und ein Wasserstoffion und die gleichzeitige Bindungsausbildung zwischen dem von der Säure abgespaltenem Wasserstoffion und der Base charakterisiert ist [16, 17]. Dieser Charakter simultaner Prozesse, welcher die Basis für das Definieren von Säure und Base als Teilchen darstellt, scheint für die Lernenden oftmals komplex [5, 13]. Gleichzeitig wirkt diese auf dem Donator‐Akzeptor‐Konzept basierende Definition für eine Säure‐Base‐Reaktion schwer verständlich für die Lernenden, weil sie mit dem in der Alltagssprache verankerten Konzept verwechselt wird, dass alle Säure‐Base‐Reaktionen Neutralisationsreaktionen darstellen.…”

“…Wird das Themengebiet im Sinne einer NoS-Herangehensweise [7] über die Entwicklung der historischen Säure-Base-Konzepte eingeführt, so besteht die Gefahr, dass Lernende die verschiedenen Konzepte nicht klar voneinander abtrennen und hybride Konzepte (Mischkonzepte) bilden, die sich dann in ihren Vorstellungen verfestigen und in weiterer Folge zu Schwierigkeiten beim Verstehen der Säure-Base-Reaktionen führen kçnnen [5]. Fachpublikationen als eines der relevanten Konzepte hervorgehoben wird [6,13]. Darüber hinaus kçnnen mit dem Brønsted-Lowry-Konzept Eigenschaften wie Säure-und Basenstärke erklärt werden, und es kann mit weiter gefassten Säure-Base-Konzepten -wie denen nach Lewis und Ussanowitscherweitert werden [13].…”

“…Fachpublikationen als eines der relevanten Konzepte hervorgehoben wird [6,13]. Darüber hinaus kçnnen mit dem Brønsted-Lowry-Konzept Eigenschaften wie Säure-und Basenstärke erklärt werden, und es kann mit weiter gefassten Säure-Base-Konzepten -wie denen nach Lewis und Ussanowitscherweitert werden [13]. Brønsted postulierte [15], dass Säuren ein Wasserstoffatom aufweisen, welches sie als Wasserstoffion (Proton) abspalten kçnnen; sie sind also Protonendonatoren [2].…”

“…Dieses Konzept wurde gewählt, weil es für die Zielgruppe als ausreichend komplex angesehen wird und gleichzeitig für den überwiegenden Teil von im Unterricht relevanten Teilchen und Reaktionen gültig ist. Der Fokus auf das Donator‐Akzeptor‐Konzept bei Brønsted‐Lowry fördert seine Anschlussfähigkeit zu anderen Reaktionstypen, weshalb es in verschiedenen Fachpublikationen als eines der relevanten Konzepte hervorgehoben wird [6, 13]. Darüber hinaus können mit dem Brønsted‐Lowry‐Konzept Eigenschaften wie Säure‐ und Basenstärke erklärt werden, und es kann mit weiter gefassten Säure‐Base‐Konzepten – wie denen nach Lewis und Ussanowitsch – erweitert werden [13].…”