Zur Einführung in die Spektroskopie Programme

Es ist in den letzten Jahrzehnten üblich geworden, dass Mittelschul-Chemiebücher Infrarot-, NMR-, Massenspektren und Atomspektren zeigen. Sie leiten auch dazu an, diese Spektren als "Fingerprint" zum Nachweis, zur Charakterisierung oder gar Strukturaufklärung von Molekülen zu benutzen, vgl.z.B. H.R. Christen, Grundlagen zur Allgemeinen und Anorganischen Chemie (9. Auflg., 1988, Frankfurt und Aarau, und neuere Auflagen des gleichen Autors, und Lehrbücher zur Organischen Chemie, z.T. zusammen mit anderen Autoren). Man findet darin jedoch nicht einmal eine halbwegs akzeptable Erklärung dieser Spektroskopien.

Das ist auch gar nicht zu erwarten, weil dazu Quantenmechanik notwendig wäre, die in diesen Büchern nicht gelehrt wird. Die experimentellen Resultate der Elektronenspektroskopie der Atome waren der eigentliche Auslöser für die Entwicklung der Quantenphysik von 1900-1927. Die NMR- und die Schwingungs-Rotations-Spektroskopien konnten überhaupt erst dank der Quantenmechanik entstehen, die Röntgenspektroskopie und -Beugung ohne ihre Führung nicht verstanden werden.

Man kann recht gut auswendig lernen, die auf Knopfdruck aus einer unverstandenen "Black-Box" gelieferten Spektren zu "interpretieren". Damit meint man, anhand empririscher Regeln, die aus einem grossen Datengut abstrahiert worden sind, molekulare Strukturelemente zu spektralen Linien oder Liniengruppen zuzuordnen. Dies erfordert nicht das geringste Verständnis darüber, was das spektrale Signal eigentlich ist. Dies widerspricht den Grundprinzipien eines naturwissenschaftlichen Unterrichts!

Einige der derart "gebildeten" Mittelschüler kommen dann zum Chemiestudium und müssen später mit sehr grossem Aufwand dazu motiviert werden, verstehen zu lernen, was sie, als kleine Äffchen missbraucht, eigentlich angedrillt bekommen haben. Der Autor und seine Kollegen haben dies in ihrer Vorlesungstätigkeit immer wieder erfahren.