Den Zusammenhang herstellen: Verknüpfung struktureller und energetischer Repräsentationen in der Organischen ChemieMaking the connection: The relation of structural and energetic representations in Organic Chemistry

Abstract

Um Reaktionsverläufe in der Organischen Chemie zu verstehen, ist ein Verständnis energetischer Zusammenhänge unerlässlich. Energieprofile stellen dabei wichtige Repräsentationsformen zur Darstellung energetischer Veränderungen dar, durch welche verschiedene thermodynamische und kinetische Aspekte einer chemischen Reaktion visualisiert werden können. Energieprofile sind in ihrer Interpretation jedoch komplex, sodass in der fachdidaktischen Forschung bereits unterschiedliche lernbezogene Schwierigkeiten und alternative Vorstellungen dokumentiert wurden. Kaum betrachtet wurde bisher, wie Lernende Überlegungen zu Reaktionsverläufen ausgehend von strukturellen Darstellungen in Energieprofile überführen. Daher stellt der vorliegende Beitrag eine qualitative Studie mit Studierenden der Organischen Chemie (N = 20) vor, in welcher neben der Analyse der generierten Energieprofil-Darstellungen die Schwierigkeiten bei der Verknüpfung beider Repräsentationsformen, von strukturellen und energetischen Repräsentationen, untersucht werden.

Translation abstract

A profound understanding of the underlying energetics is fundamental in Organic Chemistry to understand the courses of reactions. Reaction coordinate diagrams (RCDs) are important representations for visualizing energetic changes, through which various thermodynamic and kinetic aspects of chemical reactions can be visualized. As RCDs are complex in their interpretation, various learning-related difficulties and misconceptions have already been reported in chemistry education research. However, learner-generated RCDs on the basis of given mechanistic representations have not been taken into consideration so far. Therefore, this paper presents a qualitative study with Organic Chemistry students (N = 20) targeting the analysis of students’ generated RCDs and examining the difficulties in linking both, the structural and energetic representation types when generating RCDs.

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