ejemplo de práctica sobre velocidad de reacción

Durante esta semana también preparamos y realizamos en el instituto con alumnos de 4º de ESO una práctica de laboratorio sobre los parámetros que afectan la velocidad con la que tiene lugar una reacción.

La reacción elegida fue la de precipitación de azufre a partir de tiosulfato de sodio y ácido sulfúrico:

Se forma azufre sólido, que queda suspendido en forma coloidal, enturbiando la disolución de transparente a un color blanco-amarillento. Este viraje es bastante rápido, de forma que es fácil de medir con precisión.
Los tres factores de los que depende esta reacción son:

1. La concentración de los reactivos.Se probó la variación de la velocidad con concentraciones de Na₂S₂O₃ de 0,25 M y 0,5 M.
2. La temperatura. Se ensayo la misma reacción a temperatura ambiente (25ºC) y calentadas hasta 35ºC.
3. Influencia de la superficie de contacto. De forma únicamente cuantitativa, se comprobo el efecto del HCl sobre carbonato de calcio en polvo y en trozos (mármol)

Previamente a la realización de la práctica, los alumnos tuvieron que contestar el siguiente cuestionario:

¿Qué factores crees que afectan a la velocidad de reacción?
Formula hipótesis acerca de la influencia que estos factores tienen en la velocidad de una reacción química.

El guión de prácticas que han utilizado es el siguiente:

VELOCIDAD DE REACCION Objetivo Estudio de los principales factores que afectan a la velocidad de las reacciones químicas. Precauciones Usar gafas Comprobar la limpieza del material. Materiales En cada puesto: Tubos de ensayo.    Gradilla. Termómetro. Vaso de precipitados. Cronómetro. En el  puesto central: Buretas. Soporte,  nuez y pinza para cada bureta. Placa calefactora con agitación magnética. Vasos de precipitados. Productos Disolución de Na2S2O3 0,5 M Disolución de H2SO4 0,25M Disolución de HCl 2 M Carbonato cálcico en polvo Carbonato cálcico en trozos Procedimiento Parte 1. Influencia de la concentración en la velocidad de reacción Añadir 3 ml de la disolución Na2S2O3 0,5 M en un tubo de ensayo (disolución preparada en una de las buretas del puesto central). En el mismo tubo de ensayo, añadir 3 ml de agua destilada (preparada en una de las buretas del puesto central). En otro tubo de ensayo, añadir 6 ml de la disolución H2SO4 0,25M Preparar el cronómetro. Mezclar las disoluciones de los dos tubos de ensayo. Comenzar a contar el tiempo con el cronómetro desde que las dos disoluciones entren en contacto. Parar el cronómetro cuando se observe la primera turbidez. Repetir el proceso con los siguientes volúmenes: Tubo de ensayo 1: 6 ml de la disolución Na2S2O3 0,5 M (y 0 ml de agua destilada). Tubo de ensayo 2: 6 ml de la disolución H2SO4 0,25M Parte 2. Influencia de la temperatura en la velocidad de reacción Añadir 3 ml de la disolución Na2S2O3 0,5 M en un tubo de ensayo (disolución preparada en una de las buretas del puesto central). En el mismo tubo de ensayo, añadir 3 ml de agua destilada (preparada en una de las buretas del puesto central). En otro tubo de ensayo, añadir 5 ml de la disolución H2SO4 0,25M En un vaso de precipitados añadir agua a temperatura ambiente, e introducir los dos tubos de ensayo durante dos minutos (para asegurar que las disoluciones de los tubos de ensayo estén a la misma temperatura que el baño). Medir la temperatura del baño y anotarla. Preparar el cronómetro. Mezclar las disoluciones de los dos tubos de ensayo. Comenzar a contar el tiempo con el cronómetro desde que las dos disoluciones entren en contacto. Parar el cronómetro cuando se observe la primera turbidez. Repetir el proceso, cambiando la temperatura del agua del vaso de precipitados: se calentará un baño de agua a la temperatura ambiente más 10ºC en el puesto central, para uso de todos los grupos. Parte 3) Influencia de la superficie de contacto en la velocidad de reacción Añadir 0,5 g de carbonato cálcico en trozos en un tubo de ensayo. Añadir 5 ml de la disolución HCl 2 M (preparada en una de las buretas del puesto central). Observar lo ocurrido. En otro tubo de ensayo, añadir 0,5 g de carbonato cálcico en polvo en un tubo de ensayo. Añadir 5 ml de la disolución HCl 2 M (preparada en una de las buretas del puesto central). Observar lo ocurrido, y comparar la velocidad de reacción en ambos casos.

Finalmente, una vez realizada la práctica, los alumnos deberían contestar al siguiente cuestionario:
Realiza una tabla con las medidas tomadas en la parte 1) de la práctica. ¿Cómo influye este factor en la velocidad de reacción? ¿Por qué?
Realiza una tabla con las medidas tomadas en la parte 2) de la práctica. ¿Cómo influye este factor en la velocidad de reacción? ¿Por qué?
Describe lo observado en la parte 3) de la práctica, y razona lo sucedido.

Ejemplo de práctica sobre moléculas e iones

Esta experiencia se llevó a cabo el día 25 de marzo de 2011. La parte experimental fue preparada por Rebeca B. y el cuestionario de preguntas por la profesora Tina F.

Los alumnos de 3ºB, a los que está destinada esta práctica, tienen ya algunas nociones sobre los conceptos de átomo, molécula e ión. Conocen únicamente los más sencillos, y el método de representación es el modelo de bolas.

La experiencia se llevó, por su simplicidad, en la propia clase. Inicialmente se les repartió el cuestionario, al que respondieron hasta la actividad 3 con sus ideas previas sobre lo que iba a ser observado a continuación.

Parte experimental:
Evidencia experimental de los iones
Instrumentos necesarios:

• 1 pila de petaca.
• 1 vaso de precipitados.
• cables eléctricos y pinzas de cocodrilo para sujetarlos.
• una bombilla con base portabombillas. 
• electrodos de grafito.
• agua destilada.
• sal común.

Proceso experimental:
En una primera fase, se añade agua destilada al vaso, se monta el siguiente circuito y se comprueba que la bombilla no luce: no está pasando corriente eléctrica por el agua destilada.

Practica 1.1 El agua destilada no conduce la corriente.

En la segunda parte, se añade sal común al agua yse agita hasta disolverla completamente. Se cierra el circuito y se observa que ahora la bombilla SI se enciende: el agua salada conduce la corriente eléctrica.

Práctica 1.2. El agua con sal sí conduce la corriente eléctrica.

 De esta forma debería quedar claro que:

• El agua, y en general las sustancias compuestas por moléculas, no conducen la corriente eléctrica. Es necesario que haya cargas presentes.
• Si se añade sal común al agua, se separa en sus iones, Na+ y Cl-. Son estos iones los que transportan la corriente eléctrica a través del líquido, desde un electrodo al otro. 

Cuestionario para los alumnos:
Evidencia experimental de los iones
Actividad 1
Hay sustancias que apenas dejan pasar a su través la corriente eléctrica, como la madera o el vidrio, mientras que otras, como los metales, son muy buenas conductoras de la electricidad.
Propón hipótesis que expliquen esta diferencia de comportamiento.
Para contestar a esta pregunta, ya desde el principio surgieron algunas ideas previas sobre el comportamiento de la corriente eléctrica, compuesta de electrones, que tienen carga negativa. Por lo tanto, aquellas sustancias que tengan cargas positivas atraerán la corriente, dejandola pasar y aquellas que no contengan cargas, o sean de carga negativa, no dejarán o repelerán la corriente, respectivamente.
Actividad 2
Pensemos ahora en el agua pura, destilada. El agua es un compuesto ¿de que está formada: por átomos, moléculas o iones?
La mayoría supieron contestar correctamente que el agua está compuesta de moléculas. Incluso supieron dar su fórmula molecular.
¿Será el agua un buen conductor de la electricidad? Propón tus hipótesis.
Aqui hubo varias propuestas. Puesto que conocen por la televisión lo peligrosa que es el agua en presencia de la electricidad, supusieron que si conduce. Sin embargo, la ausencia de cargas dentro del agua les hacía dudar que pasaría.
Actividad 3
Ahora añadimos al agua una cucharada de sal común, cloruro de sodio. EI cloruro de sodio es un compuesto ¿de que está formado: átomos, moléculas o iones?
Supieron contestar correctamente con la fórmula unidad del cloruro de sodio, NaCl. También saben que esta fórmula unidad no representa una molécula, sino que se trata de una estructura gigante iónica, que se descompone en sus iones cuando se disuelve en agua.
¿Será la disolución de cloruro de sodio en agua un buen conductor de la electricidad? Propón tus hipótesis
¿Qué experimento diseñarías para comprobar tus hipótesis? Dibuja un esquema del montaje del experimento
Explica qué ocurre durante el experimento.
El esquema experimental fue diseñado correctamente, ya que ya conocían el proceso de electrolisis, de haberlo visto descrito en su libro.

Finalmente las actividades 4 a 6 se realizaban una vez visto el experimento, por lo que deberían responderse con las explicaciones correctas. 
Actividad 4
Una vez realizado el experimento revisa tus hipótesis.
¿Han resultado ciertas? Si no es así escribe de nuevo las explicaciones correctas
Actividad 5
Y ahora contesta
¿Cómo puede saberse experimentalmente si una sustancia está constituida por partículas sin carga eléctrica neta (átomos o moléculas) o por el contrario está constituida por iones (átomos o uniones de átomos con carga positiva o negativa)?
Actividad 6
Cuando se hace pasar corriente eléctrica por una sustancia constituida por iones, ¿ocurre algún proceso químico?
Escribe que ocurriría en el caso de tu experimento con al cloruro de sodio fundido.

Contenidos mínimos - innovación

Este es el índice de los contenidos mínimos de la asignatura “Evaluación e innovación docente”. Enlace al índice general. 

Mapa conceptual de la evaluación.


Proyecto de innovación educativa. (enviado en pdf)

Contenido minimos - actividades

Este es el índice de los contenidos mínimos de la asignatura “Diseño, organización y desarrollo de actividades”. Enlace al índice general.


Foro 1: Facilidades y dificultades


Foro 2: Características de un profesor de ciencias.


Hodson: Hacia un enfoque más crítico del trabajo de laboratorio.


Trabajo práctico de laboratorio. (documento enviado al add). Manual de uso del multímetro.


Visita a la potabilizadora de Casablanca


Planificación visita de alumnos a la Potabilizadora


Visita a la depuradora de La Almozara

Informe Practicum II

Informe Unidad Didáctica (Magnetismo e inducción)

Manual de uso del multímetro

USO DEL MULTÍMETRO


El multímetro es un instrumento de medida que puede usarse para medir intensidades de corriente (amperímetro), diferencias de voltaje (voltímetro) y resistencias eléctricas (ohmmetro).
El equipo tiene una pantalla digital donde aparece el resultado de la medida, una rueda con la que se puede elegir el tipo de medida y tres conectores:

• COM (izquierda): Es el conector común, donde va conectado el cable de color negro.

• V/Ω/mA (centro): En este conector se conecta el cable rojo cuando se quiere medir voltajes o resistencias.
• A (derecha): En esta entrada se debe conectar el cable rojo si lo que queremos es medir intensidades.

1) Medida de resistencias eléctricas.

Si se quiere usar el aparato para medir resistencias se debe colocar la rueda en la posición Ω (la de más abajo en la rueda, opuesta a la posición de OFF) el cable negro conectado en la posición COM y el cable rojo en la posición central.

La bombilla debe estar desconectada, se puede medir directamente en la propia bombilla:
Sujetando la bombilla de forma que no se toquen las zonas metálicas, se toca con el cable negro la base de la bombilla y con el cable rojo la rosca.


O también se puede medir desde las conexiones, pero siempre desconectada del circuito:

La bombilla debe estar apagada, para lo cual, al menos uno de los cables que la conectan con el resto del circuito debe estar suelto.

2) Medida de diferencia de voltajes:

Para medir voltajes, la rueda debe situarse en la zona de medida de voltaje, con números de color blanco, en la posición 20 V de la escala marcada con el símbolo de corriente continua,  . El cable negro debe conectarse a la entrada COM y el cable rojo en la entrada central (V).

Para poder medir voltajes, el circuito debe estar cerrado, con las bombillas encendidas. Los voltajes se miden entre dos puntos.

 Los mejores puntos para medir son las chinchetas que sirven para unir los cables entre sí, o las placas de conexión de las bombillas.

Los cables del multímetro siempre deben estar en lados opuestos de la bombilla para medir voltajes, o el resultado será cero.

3) Medida de intensidad de corriente.

Para medir intensidades, primero se debe colocar la rueda en la zona de medida de corrientes, con números de color verde, en la posición 20 A. El cable negro debe ir colocado en la posición COM y el cable rojo en la entrada de la derecha (A).
Es importante abrir el circuito antes de realizar la medida, soltando uno de los cables de la chincheta que lo une con la bombilla que queremos medir. La bombilla debe quedar apagada.
A continuación, se hace contacto con uno de los cables sobre la chincheta, y con el otro sobre el extremo de cable suelto.

De esta forma se vuelve a cerrar el circuito, a través del multímetro, y la bombilla debe volver a encenderse.

Contenidos mínimos - practicum

Este es el índice de los contenidos mínimos de la asignatura “Practicum”. Enlace al índice general.

Prácticas de laboratorio 3º



Prácticas de laboratorio 1º Bach



Proyecto de innovación educativa (enviado en PDF)

Cuestionario alumnos visita depuradora

Como complemento a la visita a la potabilizadora, se deberíar dedicar dos sesiones en clase, una previa y otra posterior:

Durante la sesión previa, se explicará el proceso de potabilización del agua, porqué es necesario, y los mecanismos y fenómenos, principalmente físicos, que se utilizar en la limpieza del agua. Como los procesos de sedimentación, filtrado y disolución ya habrían sido vistos en clase y en el laboratorio previamente, no haría falta detenerse demasiado en los propios fenómenos, sino que se podría centrar en su utilidad y aplicaciones dentro de la potalizadora. También se les entregará el cuestionario de preguntas que llevarán a la planta, para que puedan investigar y preguntar las dudas que se les ocurran.
Durante la visita, los alumnos llevarán un cuarderno tipo laboratorio, donde tomar notas de lo observado, realizar esquemas o dibujos. También, de forma opcional, una cámara de fotos. 

Durante la sesión posterior, los alumnos rellenarán el siguiente cuestionario de preguntas o presentarán los resultados y conclusiones obtenidas durante la visita. También se podrá dedicar a aclarar algunos puntos que no les hayan quedado claros, como puede ser la función del cloro, o la acción del carbón activo (adsorción).

Cuestionario para los alumnos:

Nivel 4ºESO:
Realiza un resumen de la visita a la potabilizadora, indicando que partes te han parecido más interesantes y porqué.

1. Realiza un plano con los elementos de la depuradora y explicando la función de cada fase.
2. ¿Para qué sirve la potabilizadora? ¿que diferencias hay con la función de una depuradora de aguas?
3. ¿De qué tres fuentes se obtiene el agua que llega a la potabilizadora?
4. ¿Para qué se utiliza el hipoclorito sódico? ¿y el sulfato de aluminio?
5. ¿Qué producto se emplea como floculante? ¿Qué proceso físico tiene lugar en los decantadores?
6. ¿Cuál es el diametro de cada uno de los decantadores?
7. ¿Cuáles son las dimensiones de los lechos de arena?
8. ¿Para qué se utiliza el carbón activo?
9. ¿Qué superficie activa tiene cada lecho de arena?
10. ¿Cuales son los puntos de donde se extráen fangos en la potabilizadora?
11. ¿Qué volumen de fangos se extraen diariamente de la potabilizadora de Casablanca?
12. ¿Qué se hace con estos fangos?
13. ¿Qué capacidad tienen los depósitos de almacenamiento de la potabilizadora de Casablanca?
14. ¿A qué ciudades y pueblos suministra agua la potabilizadora?
15. ¿Por qué se dice que el agua que se suministra en Zaragoza es dura?

Escribe tu opinión personal acerca de la importancia de disponer de agua potable.

Ampliación para 1ºBachillerato:

1. ¿que es un indicador de calidad? ¿cómo se mide la calidad del agua prepotable y potable?
2. Explica la importancia del agua en la salud y la calidad de vida.
3. Describe detalladamente el proceso de potabilización. Etapas y organización de los procesos.
4. Cambios físicos y químicos que se producen durante la potabilización.
5. Trabajo en grupo: busca información sobre otros sistemas de potabilización. Problemática del agua potable en la Tierra. Compara y discute los resultados con el resto de la clase.
6. Trabajo en grupo: Prepara un poster o una presentación sobre la visita y el proceso de potabilización.

Cuestionario de autoevaluación:
Consiste en un conjunto de preguntas sobre el interés, aprendizaje, resultados, trabajo en grupo experiencia previa, mejoras en la práctica...


Reflexión sobre esta práctica:

Las visitas extraescolares pueden ser muy útiles si están bien planificadas. Deben estar relacionadas con el temario de la materia, como es en este caso. Por ejemplo, si se tratase de biología se podría centrar en los efectos de la contaminación sobre los seres vivos.

• El nivel de las explicaciones se debe adecuar al curso, por ejemplo, tercero de ESO o 2º de bachillerato.
• Ayuda a mejorar el proceso de aprendizaje si complementa lo estudiado en el aula.
• Fomenta actitudes positivas como el ahorro de agua y el cuidado del medio ambiente.
• Fomenta el interés por la ciencia y la tecnología y por aprender más del tema.

Esta visita, junto con otras que se pueden realizar a museos de ciencia, al campo para que vean procesos agrícolas y ganaderos, y finalmente otra visita a una depuradora de aguas, completarían una visión excelente sobre el ciclo del agua y el papel e influencia del ser humano sobre él.