Wie wirken elektronische Substituenteneffekte? – Entwicklung eines konzeptbasierten Zugangs durch Inventing with Contrasting Cases am Modellbeispiel der alkalischen Esterhydrolyse

Elektronische Substituenteneffekte üben auf der Ebene der Struktur‐Reaktivitäts‐Beziehungen einen Einfluss auf den Verlauf von Reaktionen aus. Die Vorstellungen Studierender hierzu sind jedoch oftmals fehlerhaft, verkürzt und/oder auf einen bestimmten Kontext limitiert. Mit einer neuen Lerngelegenheit wird Studierenden des gymnasialen Lehramts (L3) ein innovativer Zugang zur Wirkungsweise elektronischer Substituenteneffekte am Modellbeispiel der alkalischen Hydrolyse substituierter Benzoesäureethylester eröffnet. Das Reaktionssystem auf der Grundlage des Inventing‐with‐Contrasting‐Cases ‐Ansatzes (ICC) ermöglicht es, den Einfluss verschiedener Substituenten auf den Reaktionsverlauf schrittweise zu erklären und anhand von Leitfähigkeits‐ und pH‐Wert‐Änderungen experimentell zu verfolgen. In der hier vorgestellten ersten Entwicklungsstufe wird der Fokus auf die Betrachtung mesomerer Effekte anhand von para ‐ständigen Nitro‐ und Methoxy‐Substituenten gerichtet. Zugleich wird damit die Voraussetzung für eine zukünftige Erweiterung zur systematischen Untersuchung zusätzlicher Substituenteneffekte geschaffen. Wir erwarten von dieser Lerngelegenheit einen positiven Einfluss auf das Erlernen übergeordneter Problemlösungs‐ und Erklärungsstrategien sowie den Erwerb transferfähigen Konzeptwissens zu elektronischen Substituenteneffekten als Beitrag zur fachlichen und fachdidaktischen Professionalisierung angehender Lehrkräfte.