Miks mitte sooritada katseid 150 aasta taguses vaimus?

2. mail rändas Tallinna reaalkool ajas 150 aastat tagasi – koolipere tähistas suurt rõõmulaulupidu. Koolipäeva kõrghetk oli 1869. aastal peetud 50-aastase priiuse juubeli- ja tänulaulupeo taaslavastus.

Sellele eelnesid ajastukohased ainetunnid. Ettevalmistusi tehes jõudsin mitmetest kooliraamatutest aga sootuks Carl Robert Jakobsoni 1869. aastal välja antud käsiraamatuni „Teadus ja seadus põllul“. Ärkamisaja vaimus määratles autor lugejaskonnaks need põllumehed, „kes oma asju mõistuse najal tahawad toimetada“.

Seda Peterburis ilmunud kogumikku peetakse esimeseks eestikeelseks põllumajanduse õpikuks. Avastamisrõõmu pakub see aga kõikidele loodusainete õpetajatele – käsiraamatu teaduslik komponent on üllatavalt sisutihe ja moodustab omapärase peatüki eestikeelse õppekirjanduse kujunemisloos. Ning selle gooti kirjas teksti lugemine pakub parajalt elevust ja pinget ka kooliõpilastele.

Katsete kirjeldused

Mõistuse najal toimetavatele põllumeestele mõeldud käsiraamatust leiab mitmeid klassikalisi loodusteaduslike katsete kirjeldusi, mis ka põhikooliõpilastele tuttavad ning hästi jälgitavad. Nii demonstreerib Jakobson õhku käsitlevas peatükis õhurõhu toimet täidetud veeklaasi abil, mis kaetakse tihedalt paberilehega ja seejärel ümber pööratakse. Autor selgitab, et tilkagi vett ei jookse välja, sest „õhu-raskus wäljastpoolt kangem on paberi peale litsuma, kui wee-raskus klaasi sees“.

Järgnevalt selgitab Jakobson hapniku kohta, et see sarnaneb välimuselt nii lämmastiku kui (prii)õhuga, kui aga selle sisse pista „ühe õhkuwa söe, siis läheb ta elawal tulel lõkendama“. Hea pedagoogilise vaistu najal rõhutab ta, et „hapnik ise pudelis ei põle mite, ta saadab paljalt ärapõletamist korrale“.

Põhikooli keemiaõpingutest tuttavaid katsekirjeldusi leiab teisigi. Vesiniku saamiseks peetakse sobivaks viisi, „kui peu täis raudnaelu ühe pooleli weega täidetud klaasi sisse wisatakse ja nattukene wääwlihappatust juure walatakse“. Kuigi vastava keemilise reaktsiooni selgitus käsiraamatus ei vasta tänapäevase teadmise tasemele, on metalli ja happe lahuse vahel kulgev keemiline reaktsioon kui vesiniku saamisviis tuttav juba 8. klassi õpilasele.

Väga vahva ja hõlpsasti korraldatav on eksperiment, millega tõestatakse süsihappegaasi sisaldus väljahingatavas õhus: klaasi valatakse lubjavett ja „puhutakse siis läbi ühe klaastoru õhku selle lubjawee seka, nõnda et ta tük aega wuliseb, siis saab ta pea kui kriidine ja tahmane wälja näitama. Ka siin on ennast söehappatus, keda meie omast suust läbi klaastoru wälja hingasime, suland lubjaga (lubjalahusega) wee sees ühendanud ja söehapput lupja ehk lubjamulda sünnitanud.“

Kelle jaoks see tekst mõnevõrra keeruliselt arusaadav, siis olgu lisatud ka vastava keemilise reaktsiooni võrrand tänapäevasel kujul: Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O.

Jakobson juhib tähelepanu ka moodustunud sademe „lahustumisele“ süsihappegaasi edasisel läbijuhtimisel reaktsioonisegust. Miks mitte sooritada mõningaid katseid 150 aasta taguses vaimus?

Rõõm arvutusülesannetest

Jakobsoni käsiraamat põllumeestele sisaldab ka mitmeid loodusteadusliku sisuga arvandmeid, mida huvilistel oma teadmiste najal hea „üle kontrollida“. Nii määratleb ta õhu kui kõige elu esimese tarvituse ja lisab, et õhu „kaal ehk raskus (!) on kaunis wähane“ ja et õhk on „770 kord veest kergem“. Selle paikapidavuses on õpilastel hõlbus veenduda: vee tihedus (4 °C juures) on 1000 g/dm3; õhu tihedus (0 °C juures) aga 1,29 g/dm3. Viimase oskavad moolarvutuse põhimõttega tuttavad õpilased ka ise välja arvutada. Ning 1000/1,29 = 775. Gaaside tihedusi võrreldes rõhutatakse, et „wesinik on kõige õhuseltsidest ehk üleültse kõige asjadest see kõige kergem, sest ta […] kuustõistkümmend kord kergem kui hapnik, mispärast teda ka gaasikongide ehk tuulelaewade täitmiseks tarwitakse“.

Jakobson selgitab ka ainete koostist: „sada jau wee sees on 89 jagu hapniku ja 11 jagu vesiniku, ehk 9 naela wee sees on 8 naela hapniku ja 1 nael wesiniku“. Ainuüksi vee molaarmassi arvutamine ning hapniku massiprotsendilise sisalduse vees arvutamine võimaldavad selles veenduda: %(O) = 16/18 · 100% = 89%.

Sõnniku ja väetamise peatükis kirjeldab Jakobson ammoniaagi koostist: „ammooniak on üks õhusugu ja nimelt üks õhusarnane ühendus kahest elemendist, keda meie ka jo tunneme: ta on üks ühendus (14 jaust) lämmastikust (3 jau) wesinikuga. Et lämmastiku aatommass on 14 ja vesiniku aatommass 1, saamegi valemiks NH3 (14 + 3·1).

Üllatavaim leid oli aga lämmastikhappele (Jakobsonil „salpetrihappatus“) vastava lämmastikuoksiidi (lämmastikhappatuse) koostise kirjeldus: „nõnda ühendawad ennast 74 kaalujagu hapniku 26 kaalujau lämmastikuga“. See vastab täpselt dilämmastikpentaoksiidi N2O5 koostisele: 74 / (74 + 26) = 74% ja 5 · 16 / (5 · 16 + 2 · 14) = 74%. Miks mitte anda õpilastele matemaatiline ülesanne tuletada selle lämmastikhappatuse valem?

Armas-õpetlikku ja humoorikat

Kõige enam pakub Jakobsoni käsiraamat aga armas-õpetlikku asjalikku lugemismaterjali. Süsihappegaasi kohta kirjutatakse, et ta „palju raskem on kui priiõhk“ ja teda võib „ühe riista seest töise sisse walada, nagu mõnd tilkuwat wedelat“. „Teda sünnib ka noore õlle ehk muu sarnaste asjade käimise juures nii rohkeste, et ta sagedaste ummukselt seiswa keldrides küünlad ära kustutab ja sisseastuwad inimesed äratappab. Ka wanas õlles, hallika-wees ja mineraali-weede sees on teda leida. Neid jookisi ajab ta wulinal wahutama ja annab neile nende karastawa wärskuse.“

Kenasti on selgitatud, miks lämmastikku just nõnda nimetatakse: „iga elajaloom, keda (lämmastikuga täidetud) klaasi sisse pannakse, silmapilk ära lämmatab“. Samas on põllumeestel oluline teada, et „taimede toitmise, karwa ja sigindamise juures on lämmastikul oma sala, aga tähtjas tööpõld“. Ning muidugi on lämmastikku sellepärast „nii rohkeste õhu sees, et ta hapniku äkilisi ja suurel wäel sünnitud avaldust waigistaks“ ehk (prii)õhus on umbes sellesama pärast hapnikule lämmastikku juurde lisatud, „mikspärast meie kange piirituse sisse wet segame.“

Kreutzwaldi kriitika

Olgu mõne sõnaga mainitud ka raamatu ilmumisele järgnenud mõttevahetus Eesti Postimehe ehk Näddalalehe veergudel. 1869. aasta 3. detsembri numbris avaldab Friedrich Reinhold Kreutzwald teose arvustuse, kus nendib mh, et „keele poolt jääb õpetuse raamatu kohta kül siin ja seal mõnda soowida, kuhu rohkem selgust tarwis läheks ja wõõra sõnade tarwitamist wähendada tuleks“. Olgu siinkohal rõhutatud, et eestikeelne loodusteaduslik terminoloogia tegi alles esimesi samme ning nii „Teadus ja seadus põllul“ kui viidatud artikkel pakuvad võimaluse sellesse perioodi pilk heita. Kreutzwaldile on vastumeelne näiteks termin „ollus“ aine tähenduses, saksa keeles Stoff, mis tema arvates „tuleks kõige esiteks surnukambri magama panna“. Ta märgib ka, et „hapnik, lämmastik, süsinik, wesinik keele seadust mööda „ollus“ sabata ilmale toodi“. On ju need terminid Kreutzwaldi enda sulest.

Eelnevalt viidatud termini „happatus“ asemele pakub Kreutzwald „happus“; tema teiste ettepanekute hulka kuuluvad näiteks „elawriismed“ Jakobsoni „eluawaldawad-ollused“ – ikkagi üheksa silpi pikk – asemel (nüüd: orgaanilised ained) ning „juustnik“ Jakobsoni „juust-olluse“ asemel.

Kreutzwald pahandab ka, mis häda pärast tuttav „munawalge“ „rebupilweks“ muudetud sai. Tervikuna jääb Lauluisa vististi rahule: „Neist pisukestest wigadest ja eksitustest lugu pidamata, täname wäljaandjat kõige hea tahtmise ja waewa eest, ja soowime ühtlase iga mõistliku põllumehe kätte raamatut, kelle seest palju tululiku juhatust leida on.“

Muide, 1869. aasta 24. detsembri numbris kirjutab Jakobson vastuskirja pealkirjaga „Uute sõnade ja teaduse nimede sünnitamisest“, mis oma sisukuses samaväärselt huvitavat lugemist pakub.

Üleskutse

Head loodusteaduste õpetajad! Kutsun teid üles looma hetki, millega tuua oma ainetundidesse katkeid 150 aasta tagusest loodusteadusliku sisuga kirjandusest. See on lahutamatu osa meie kultuuripärandist ja väärib senisest enam teadvustamist. Millal siis veel, kui mitte üldlaulupidude 150 aasta juubeliaastal? Igaüks meist on eesti keele ja kultuuri ning ajaloo kandja ja õpetaja.