Recursos didacticos quimica

Parte II

Recursos Didácticos: Experimentos y Ejemplos

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¡EN CASA Y CON GASEOSA!
Paloma González del Barrio 1 , Emiliano González Izquierdo 2 I.E.S Conde Diego Porcelo, Eloy García de Quevedo s/n, 09006-Burgos 2 I.E.S. Santo Domingo de Guzmán, Plaza Santo Domingo s/n, Lerma, 09340-Burgos eglezi@terra.es
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En el presente trabajo presentamos una serie de actividades que,basadas en el empleo de un sistema, en principio tan banal como la gaseosa, permiten abordar temas como el estudio de los equilibrios heterogéneos o las soluciones reguladoras. 1. INTRODUCCIÓN Los experimentos los haces en casa y con gaseosa. Cuántas veces se ha empleado esta frase para indicar que las pruebas han de hacerse con sistemas que resulten absolutamente inocuos. Pero, ¿es la gaseosa unsistema tan simple como la frase nos quiere dar a entender?. ¿Esconde alguna carta guardada en la manga?. Con el objeto de intentar dar respuesta a estas cuestiones, hemos diseñado una serie de actividades, algunas de ellas realizadas con gaseosa, con las que intentamos poner de manifiesto que un sistema, en principio tan trivial y cotidiano como es una botella de gaseosa, esconde mucha más Químicade lo que parece. Se han entendido estas actividades, no como las tradicionales prácticas de laboratorio, sino como pequeñas investigaciones que permitan a los alumnos una mejor comprensión e interpretación del medio que les rodea y de los fenómenos que ocurren en él. Es nuestra intención, además, mostrar una forma de relacionar este tema con otros y dar una propuesta de aplicación concreta de losconceptos de equilibrio químico en el análisis de situaciones de la vida cotidiana. Nos ha parecido interesante incluir en el texto algunos comentarios orientativos para el profesor. Antes de empezar, se plantean unas cuestiones previas sobre el objeto de nuestro estudio. A.1. Toma una gaseosa, lee en su etiqueta y anota sus ingredientes. Se trata de una mezcla que tiene básicamente agua,saborizantes y CO2 . Esta mezcla es una disolución en la que el disolvente es agua y el soluto principal es el CO2 . Resumiendo, la gaseosa es agua carbónica. Forma una disolución en la que se pueden encontrar tres equilibrios químicos: CO2 + H2 O D H2 CO3 H2 CO3 + H2 O D H3 O+ + HCO3 107

HCO3 - + H2 O Y además: 2H2 O

D D

H3 O+ + CO3 2H3 O+ + OH-

A.2. ¿Qué pasa con un vaso de agua que se dejatoda una noche a temperatura ambiente?. ¿A qué se debe?. Este vaso suele aparecer por la mañana con burbujas en el seno del líquido. La aparición de burbujas está relacionada con el cambio de solubilidad del oxígeno en el agua, ocasionada por el cambio de temperatura. A.3. ¿Qué variables influyen en la solubilidad de los gases?. A.4. ¿Se escapa gas al destapar una botella de gaseosa?. ¿Por qué?.El gas se escapa irremediablemente, ya que el dióxido de carbono disminuye su solubilidad al disminuir la presión, esto hace que quede una escasa cantidad de gas dentro del líquido. La disolución de un gas implica confinar sus moléculas en un volumen bastante más reducido que en el gas libre. Al aumentar la presión aumenta la proximidad entre las moléculas gaseosas, lo que incrementa lasolubilidad. 2. LA FORMACIÓN DE GRUTAS. UNA SIMULACIÓN CON GASEOSA (Estudio del equilibrio químico ↓CaCO3 + CO2 + H2 O ↔ Ca2+ + 2 HCO3 -) La roca caliza, insoluble en agua, es disuelta por el agua carbónica. La magnitud de la reacción depende de los movimientos y velocidad del agua y de la concentración del CO2 en la disolución que, a su vez, es función de la temperatura y de la presión parcial del CO2 enla disolución. El dióxido de carbono, el carbonato de calcio, el ión bicarbonato y el ión calcio forman el siguiente equilibrio: ↓CaCO3 + CO2 + H2 O D Ca2+ + 2 HCO3 Este equilibrio puede también evolucionar en sentido contrario, causando la precipitación del carbonato de calcio. La formación de la sal se verá favorecida por un aumento de la temperatura y por una disminución de la presión parcial...