EX CATHEDRAa înþelege mai profund sensul ºi legitãþile acestuia.Unul din neajunsurile fostei programe ºcolare dechimie a fost lipsa bazei teoretice comune privindenergetica reacþiilor chimice, care ar fi reunit ºiexplicat diferite capitole ale cursului respectiv. Carezultat, cunoaºterea ºi înþelegerea proprietãþilorchimice ale substanþelor ºi a transformãrilor lorchimice se reducea la învãþarea mecanicã conformprincipiului “ce cu ce intrã în reacþie”. Or, esenþa uneiprograme ºcolare sau liceale de chimie constã nu înasimilarea de cãtre elev a unui numãr cît mai mare desubstanþe, reacþii chimice, proprietãþi etc., ci îndezvãluirea celor mai generale legitãþi ale naturii.Numai în acest caz s-ar putea integra în conºtiinþaelevului legile fizicii, chimiei ºi ale biologiei într-unsistem unic al fenomenelor naturii. De ce au locreacþiile chimice? Din ce cauzã unele substanþe intrãîn reacþie între ele, iar altele nu? <strong>Pro</strong>grama ºcolarãtradiþionalã nu a putut da rãspuns la aceste întrebãri.Astfel se explicã necesitatea includerii în programade chimie a unui principiu general, care sã fieutilizat ºi dezvoltat pe parcursul întregului curs dechimie, devenind un pivot al lui. Acest principiu îlconstituie energetica reacþiilor chimice. Înþelegereaaprofundatã a esenþei transformãrilor (reacþiilor)chimice ºi a posibilitãþii acestora de desfãºurare, fiinduna din problemele cele mai importante ale chimiei,este strîns legatã de cunoaºterea bazelor termodinamiciichimice, prevãzute a fi studiate conformCurriculumului Naþional în clasele a X-a ºi a XII-a.Bazele termodinamicii chimice ca ºtiinþa despretransformarea unor forme de energie în altele se învaþãiniþial în cursul liceal de fizicã (clasa a X-a). În claselea VIII-a ºi a IX-a elevii studiazã doar noþiunile dereacþii exotermice ºi endotermice, efectele calorice(termice) ale proceselor chimice, fac calcule dupãecuaþiile termochimice. Sistematizarea ºi generalizareacunoºtinþelor despre procesul chimic,posibilitatea lui de decurgere ºi realizarea concretã,cît ºi energetica acestuia sînt prevãzute pentru clasaa X-a. Anume aici apare posibilitatea unei abordãrimai profunde ºi a clarificãrii esenþei reacþiei în bazautilizãrii elementelor termodinamicii chimice.Elevii fac cunoºtinþã cu funcþiile termodinamice,învaþã a le calcula cu ajutorul datelor tabelate ÄH0,S0 ºi ÄG0 ale reacþiilor, cît ºi a prognoza direcþia dedesfãºurare a proceselor reieºind din rezultateleacestor calcule simple. Doar stabilind posibilitateaprincipialã de realizare a reacþiei, are sens a examinaproblemele cineticii chimice.Consecutivitatea ºi conþinutul lecþiilor de sistematizarea cunoºtinþelor despre desfãºurarea reacþiilorchimice pot fi urmãtoarele:– reacþiile chimice: condiþiile de desfãºurare,clasificarea dupã compoziþia ºi numãrul reactanþilorºi produºilor de reacþie;– efectele calorice (termice) ale reacþiilor chimice,reacþiile exotermice ºi endotermice, variaþiaentalpiei sistemului în rezultatul procesului chimic,noþiunile de entalpie standard de formare ºide entalpie standard de combustie (ardere) asubstanþei, legea lui Hess, calculele efectului calorical reacþiei dupã ecuaþiile termochimice pebaza datelor termodinamice tabelate;– noþiunea privind entropia sistemului, entropiilestandard de formare a substanþelor, prognozaºi calculul variaþiei entropiei sistemului în urmareacþiilor chimice;– micºorarea energiei ºi creºterea haosului(dezordinii) în cadrul sistemului ca forþe motriceale procesului chimic, noþiunea de energie Gibbs,condiþia de spontaneitate a reacþiei, prognozasensului procesului chimic în condiþii standard pebaza calculului variaþiei energiei Gibbs standardÄG 0 a reacþiei;– viteza reacþiei chimice, dependenþa ei dediverºi factori (natura ºi concentraþia/presiuneareactanþilor, temperatura), calculele pe baza legiiacþiunii maselor, noþiunea de energie de activare,cataliza (omogenã ºi eterogenã), catalizatorii ºiinhibitorii;– reacþiile reversibile ºi ireversibile, reacþiilespontane ºi impuse, echilibrul chimic, constantaechilibrului chimic, condiþiile deplasãrii echilibruluichimic (principiul Le Châtelier);– reacþiile de schimb ionic, pronosticarea sensuluilor pe baza rezultatelor calculului ÄG alreacþiei, deplasarea echilibrului reacþiilor deschimb ionic.Prin urmare, la baza principiilor privind legitãþilereacþiilor chimice trebuie puse nu reprezentãrilecinetice (viteza reacþiei chimice ºi dependenþa ei deun ºir de factori), ci tratarea energeticii reacþiilorchimice ca procese de rupere a legãturilor în reactanþiºi formarea de noi legãturi în produºii de reacþie. Aicise vor utiliza noþiunile de procese spontane ºi impuse,ale entalpiei de formare a substanþelor compuse dincele simple ºi entalpiei reacþiei chimice, ale entropieisistemului ºi energiei Gibbs. În baza acestor cunoºtinþe,elevii înþeleg cã condiþia ÄG < 0 constituiecriteriul de posibilitate a realizãrii reacþiei în sensuldorit în condiþiile date. De aici reiese ºi concluziaasupra imposibilitãþii de realizare a reacþiei, pentrucare ÄG > 0.Consideraþiile expuse sînt bazate pe caracteristicilecantitative ale funcþiilor termodinamice. Numaidupã obþinerea rãspunsului la întrebarea despreposibilitatea principialã de realizare a reacþiei se vorexpune tezele privind transformarea posibilitãþiitermodinamice într-o realitate, fapt înlesnit de expu-56TERMODINAMICA CHIMICà ÎN PROGRAMA ªCOLII DE CULTURà GENERALà ªI CURRICULUMUL LICEAL DE CHIMIE
EX CATHEDRAnerea cineticii ºi a echilibrului chimic. Atît timp cîtnu este clarificatã posibilitatea de realizare a reacþiei,soluþionarea problemelor cinetice este lipsitã de sens.De menþionat, cã importanþa factorilor termodinamiciºi cinetici diferã în funcþie de tipul procesului: pentrureacþiile în soluþiile de electroliþi (de exemplu, laneutralizare), reacþiile la temperaturi înalte ºi alteprocese “rapide”, relaþiile cinetice nu sînt cele esenþialeºi invers, pentru reacþiile lente ºi reacþiile alecãror produºi sînt cu mult mai stabili decît reactanþii(de exemplu, la ardere) relaþiile termodinamice nujoacã un rol semnificativ.Consecutivitatea trasatã aici reflectã logica evoluþieiteoriilor despre procesele chimice.Expunerea tuturor aspectelor ce þin de legitãþilereacþiilor chimice ºi ale proceselor fizice trebuie sã fierealizatã în baza noþiunilor elementare ale termodinamicii.Astfel, metoda termodinamicã va fi utilizatãla expunerea bazelor teoriei soluþiilor ºi a proprietãþilorlor (inclusiv solubilitãþii, temperaturilor de congelareºi fierbere), proceselor în soluþii (disocierii, solvatãrii,hidrolizei etc.), proceselor de oxido-reducere, reacþiilorde schimb ionic, chimiei metalelor ºi nemetalelor.Generalizarea ºi aprofundarea cunoºtinþelor se va faceîn clasa a XII-a, prin dezvãluirea ºi aprofundareaesenþei sistemelor conceptuale sus-numite.Aceste recomandãri ºi idei metodice privindconþinutul ºi metodele de studiere a legitãþilor chimieivor contribui la însuºirea cu succes a materialuluirespectiv, la înþelegerea rolului pronosticator alteoriei, la familiarizarea cu noi reacþii chimice ºifenomene fizice, la stabilirea legãturilor inter- ºiintradisciplinare ale chimiei cu alte discipline (fizica,matematica etc.). Totodatã, tratarea propusã îi vapermite elevului sã înþeleagã mai profund uneleprobleme care anterior, în cadrul abordãrii tradiþionale,rãmîneau neclare. Iatã cîteva dintre ele:Cum se determinã posibilitatea de realizare aunui proces chimic?Ce reacþii se numesc spontane; impuse?Care sînt condiþiile de realizare a unei reacþiichimice?Care este criteriul posibilitãþii de realizare spontanãa reacþiei chimice în sensul dorit?De ce unele reacþii chimice decurg ireversibil, iaraltele reversibil?Din ce cauzã unele substanþe se dizolvã bine înapã, iar altele practic nu se dizolvã? Cum ar puteafi prezisã posibilitatea dizolvãrii substanþei în apã?De ce unele reacþii chimice au loc la temperaturaobiºnuitã, iar altele – numai la temperaturi foarteînalte?Din ce cauzã unele reacþii, posibile din punct devedere termodinamic, nu se realizeazã în realitate?Cînd utilizarea catalizatorului este beneficã ºi înce caz este lipsitã de sens?REPERE BIBLIOGRAICE:*Curriculum Naþional. <strong>Pro</strong>grame pentru învãþãmîntulliceal. Matematica ºi ºtiinþe, Editura ARC,Chiºinãu, 1999.Manualul ºcolar – instrumentde lucru pentru elevTatiana IACUBIÞCHI“Analfabetul viitorului nu va maifi neºtiutorul de carte, ci cel carenu ºtie sã înveþe singur cu cartea.”/Alvin Toffler/În teoria educaþionalã ºi practica tradiþionalã rolulmanualului este cel de a concretiza programa ºcolarãprin unitãþi didactice care pot fi operaþionalizateºi realizate în procesul predãrii-învãþãrii: capitole,lecþii, secvenþe de învãþare, manualul reflectîndconþinuturi, contribuind la dezvoltarea capacitãþilorprin sisteme de sarcini etc. Misiunea de proiectare aactivitãþii didactice îi revine profesorului, care deseorio desfãºoarã fãrã a þine cont de doleanþele elevilor,fãrã a respecta tempoul de lucru al fiecãrui copil,deoarece se realizeazã, în cele mai dese cazuri, frontal.Sarcinile de învãþare, prevãzute în manuale, poartãun caracter reproductiv ºi de exersare, adicã deobþinere a automatismelor, de formare a deprinderilor.Mai puþin frecvente sînt sarcinile de rezolvare aproblemelor ºi situaþiilor-problemã, a cãror soluþionarenu este posibilã doar prin aplicarea unui algoritmde rezolvare, ci se bazeazã pe metoda problematizãrii.Experimentul realizat dupã studiul temei respectiveîi permite elevului doar sã confirme ideile expuse în<strong>Didactica</strong> <strong>Pro</strong>..., <strong>Nr</strong>.2(6), anul 2001TERMODINAMICA CHIMICà ÎN PROGRAMA ªCOLII DE CULTURà GENERALà ªI CURRICULUMUL LICEAL DE CHIMIE57