Orbitaalit lukion kemian opetuksessa

Abstract

Atomi- ja hybridiorbitaalien opetuksessa käytetään perinteisesti oppikirjoissa olevia isopintakuvia. Näiden isopintakuvien avulla on hankala hahmottaa orbitaalien kolmiulotteista rakennetta ja ne myös antavat virheellisen kuvan siitä, että orbitaalit olisivat tarkkarajaisia. Perinteisten oppikirjojen isopintakuvien rinnalle ovat saapunut erilaiset tietokoneohjelmistot, joiden avulla voidaan mallintaa orbitaaleja kolmiulotteisesti. Näitä malleja ovat erilaiset isopintamallit, pointilliset mallit, kuplakuvaajat, polaaridiagrammit, internetselaimella käytettävät interaktiiviset mallit ja virtuaalitodellisuuteen perustuvat mallit. Myös magneettien ja rautajauheen avulla voidaan havainnollistaa atomi- ja molekyyliorbitaaleja. Näiden lisäksi 3D-tulostuksen avulla voidaan tuottaa monenlaisia eri atomi- ja hybridiorbitaalimalleja, joita voidaan käsin tunnustella ja pyöritellä, mikä helpottaa kolmiulotteisen rakenteiden hahmottamisessa.