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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE FILOSOFÍA, LETRAS Y CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN
CARRERA DE CIENCIAS NATURALES Y DEL AMBIENTE, BIOLOGÍA
Y QUÍMICA
Prácticas alternativas de laboratorio en la enseñanza de Química del
segundo y tercero de Bachillerato General Unificado de la Unidad
Educativa Fiscal Raúl Andrade, 2020-2021
Trabajo de Titulación modalidad Informe de Investigación como requisito
previo a la obtención del grado de Licenciatura en Ciencias de la
Educación.
Mención: Ciencias Naturales y del Ambiente, Biología y Química
AUTOR: Macas Soto Luis Carlos
TUTORA: MSc. Adriana Eugenia Barahona Ibarra
Quito, D.M. 2020
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DERECHOS DE AUTOR
Yo, Luis Carlos Macas Soto, en calidad de autor y titular de los derechos
morales y patrimoniales del trabajo de titulación PRÁCTICAS
ALTERNATIVAS DE LABORATORIO EN LA ENSEÑANZA DE
QUÍMICA DEL SEGUNDO Y TERCERO DE BACHILLERATO GENERAL
UNIFICADO DE LA UNIDAD EDUCATIVA FISCAL RAÚL ANDRADE,
2020-2021, modalidad presencial, de conformidad con el Art. 114 del
CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS
CONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD E INNOVACIÓN, concedo a favor de
la Universidad Central del Ecuador una licencia gratuita, intransferible y
no exclusiva para el uso no comercial de la obra, con fines estrictamente
académicos. Conservo a mi favor todos los derechos de autor sobre la
obra, establecidos en la norma citada.
Así mismo, autorizo a la Universidad Central del Ecuador para que realice
la digitalización y publicación de este trabajo de titulación en el repositorio
virtual, de conformidad a lo dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de
Educación Superior.
En calidad de autor declaro que la obra de la presente autorización es
original en su forma de expresión y no infringe el derecho de autor de
terceros, asumiendo la responsabilidad por cualquier reclamo que pudiera
presentarse por esta causa y liberando a la Universidad Central de
Ecuador de toda responsabilidad.
Firma: Luis Carlos Macas Soto CC. 1726906686 E-mail: [email protected]
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APROBACIÓN DE LA TUTORA DEL PROYECTO DE TITULACIÓN
Yo, Adriana Eugenia Barahona Ibarra, en mi calidad de tutora del trabajo
de titulación, modalidad Proyecto de Investigación, elaborado por: LUIS
CARLOS MACAS SOTO; cuyo título es: PRÁCTICAS ALTERNATIVAS
DE LABORATORIO EN LA ENSEÑANZA DE QUÍMICA DEL SEGUNDO
Y TERCERO DE BACHILLERATO GENERAL UNIFICADO DE LA
UNIDAD EDUCATIVA FISCAL RAÚL ANDRADE, 2020-2021, previo a la
obtención del Grado de Licenciado en Ciencias de la Educación, Mención:
Ciencias Naturales y del Ambiente, Biología y Química, considero que el
mismo reúne los requisitos y méritos necesarios en el campo
metodológico y epistemológico, para ser sometido a la evaluación por
parte del tribunal examinador que se designe, por lo que APRUEBO, a fin
de que el trabajo sea habilitado para continuar con el proceso de titulación
determinado por la Universidad Central del Ecuador.
En la ciudad de Quito, a los 18 días del mes de enero del 2021.
MSc. Adriana Eugenia Barahona Ibarra DOCENTE-TUTOR C.I. 0910047109
iv
DEDICATORIA
A mi madre María Narciza Macas Soto, quien ha sido mi mamá, papá, mejor amiga, compañera y consejera durante todo el transcurso de mi vida,
llenándome de su amor, cariño, valores, entrega y dedicación incondicional. Quien a pesar de las dificultades y obstáculos que se le han presentado
siempre ha sido una fuerte y valiente guerrera, siendo mi mayor ejemplo a seguir; me siento muy orgullo de ser su hijo y dedicarle cada uno de los
méritos y logros alcanzados, esperando que un día pueda llegar a recompensar todo aquel gran sacrificio que por su familia ha realizado.
A mi hermana Andrea Elizabeth Uchupanta Macas, uno de los pilares
fundamentales en mi vida quien ha sabido guiarme, aconsejarme y apoyarme en todas mis decisiones; quien me ha brindado su cariño, amor, regaños,
amistad, y hermandad, compartiendo un millón de momentos que siempre los tendré atesorados. A mi hermano Esteban Uchupanta, quien, a pesar de no
ser muy cercanos, siempre me cuido cuando niños y ha estado presente cuando lo he necesitado.
A mis sobrinitos Alisson Cuichan y Maximiliano Cuichan, a quienes amo
como si fuesen mis propios hijos, gracias por darme la alegría de verlos crecer y divertirme con sus locuras y ocurrencias a pesar de ser un poco estricto, es por ustedes que no me he rendido y he logrado continuar con la culminación del presente trabajo de investigación, esperando que el día de mañana pueda
ser un ejemplo, un amigo y un pilar donde siempre puedan acudir.
A Alex Landázuri, quien ha estado a mi lado combatiendo y compartiendo alegrías, tristezas, enojos y sin fin de emociones que nos ha hecho crecer y ser mejores seres humanos, siendo uno de los regalos más importantes que dio la vida para observar al mundo con otros ojos y comprender que todo llega a su
lugar y su momento, y que a pesar de las circunstancias se debe luchar por salir adelante, sin dejar de lado la pasión, la fuerza y las ganas amar.
A mis amigas, Grace Calderón, Patricia Lalangui, Marisol Salazar y Lucia
Fiallos, con quienes hemos compartido alegrías, enojos, tristezas, trabajos y muchos momentos bonitos desde el inicio hasta el final de la carrera, gracias
aceptarme y apoyarme a pesar de mi forma de ser; recuerden que uno de los maravillosos tesoros es la amistad y que a pesar del tiempo y la distancia
siempre estaré ahí para apoyarles cuando se necesite.
Luis Carlos Macas Soto
v
AGRADECIMIENTO
A Dios que gobierna el universo y la naturaleza, que siempre ha estado ahí dándome aliento y fuerza para seguir adelante a pesar de los múltiples
problemas y batallas que he tenido que afrontar, gracias por nunca dejarme solo y darme la oportunidad de culminar la presente investigación con mucha
paciencia, esfuerzo y dedicación.
A mi familia, quienes han estado presente en diferentes momentos de mi vida dándome palabras de aliento, consejos, apoyo y fortaleza para luchar por
alcanzar mis metas; gracias por siempre apoyarme durante mi vida académica, me siento orgulloso de portar el apellido Macas y continuar con el
legado de los nuestros, sabiendo que donde quiera que vayamos existirá valentía, fuerza y dedicación.
A todos los docentes que han contribuido durante toda mi formación
académica, brindándome parte de su tiempo, paciencia y dedicación, así como los valiosos conocimientos, consejos y lecciones de vida que siempre recordaré
y pondré en práctica.
Quiero agradecer de la forma más cordial y afectuosa a mi tutora, la MSc. Adriana Barahona por brindarme parte de su tiempo, paciencia, motivación, dedicación y esfuerzo durante el transcurso de la elaboración de mi proyecto
de investigación; además de proporcionarme valiosos y significativos conocimientos de la Química Inorgánica, Analítica y Físico-Química,
logrando despertar aún más mi pasión por la Química, al ser una excelente docente, un gran ejemplo a seguir y una gran persona.
A mis gordis que siempre serán importantes para mí, por todo lo que
compartimos dentro y fuera de las aulas de clase, siempre las recordare con mucho aprecio y cariño. Al igual que a muchas amigas, amigos y compañeros que tuve la oportunidad de conocer durante esta etapa de mi vida, si bien cada
uno ha contribuido con su granito de arena para mi formación académica.
Finalmente brindar mis agradecimientos a la Lic. Patricia Quelal y a la Lic. Emma Muela, autoridades de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade,
quienes en todo momento me apoyaron y brindaron la posibilidad de realizar mi proyecto de investigación en la institución educativa que me vio crecer
durante mis estudios de educación secundaria.
Luis Carlos Macas Soto
vi
ÍNDICE DE CONTENIDOS
DERECHOS DE AUTOR ............................................................................ ii
APROBACIÓN DE LA TUTORA ............................................................... iii
DEDICATORIA .......................................................................................... iv
AGRADECIMIENTO .................................................................................. v
ÍNDICE DE CONTENIDOS ........................................................................ vi
ÍNDICE DE TABLAS ................................................................................. xi
ÍNDICE DE GRÁFICOS ............................................................................ xii
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES ................................................................. xiii
ÍNDICE DE ANEXOS ............................................................................... xiv
RESUMEN ................................................................................................ xv
ABSTRACT ............................................................................................. xvi
INTRODUCCIÓN ....................................................................................... 1
CAPÍTULO I............................................................................................... 4
EL PROBLEMA ......................................................................................... 4
Planteamiento del problema ...................................................................... 4
Formulación del problema ......................................................................... 7
Preguntas directrices ................................................................................. 7
Objetivos .................................................................................................... 7
Objetivo general ......................................................................................... 7
Objetivos específicos ................................................................................. 8
Justificación ............................................................................................... 8
CAPÍTULO II ............................................................................................ 11
MARCO TEÓRICO .................................................................................. 11
Antecedentes del problema .................................................................. 11
FUNDAMENTACIÓN ............................................................................... 13
Fundamentación psicopedagógica ...................................................... 13
Fundamentación socio-ambiental ........................................................ 14
Fundamentación Teórica ...................................................................... 14
Prácticas de laboratorio de Química ........................................................ 14
Tipos de prácticas de laboratorio de Química .......................................... 15
vii
Práctica demostrativa e ilustrativa ........................................................... 16
Práctica experimental .............................................................................. 16
Prácticas tradicionales de laboratorio ...................................................... 17
Prácticas de laboratorio virtual ................................................................. 17
Prácticas de laboratorio a partir de materiales y productos de uso
cotidiano .................................................................................................. 18
Práctica de micro investigación dirigida ................................................... 19
Características de las prácticas de laboratorio de Química ..................... 20
Habilidades, destrezas y competencias que desarrollan las prácticas de
laboratorio de Química ............................................................................. 22
Habilidades .............................................................................................. 22
Habilidades prácticas ............................................................................... 22
Habilidades intelectuales ......................................................................... 23
Habilidades personales o transferibles .................................................... 23
Destrezas ................................................................................................. 24
Destrezas en procesos básicos ............................................................... 25
Destrezas en procesos complejos ........................................................... 25
Competencias .......................................................................................... 26
Competencias relativas a la relación de conocimientos - hechos de la
realidad .................................................................................................... 27
Competencias relativas a los modos de proceder ................................... 27
Competencias relativas a la comunicación .............................................. 28
Competencias relativas a la valoración del trabajo científico ................... 28
Actividad experimental del laboratorio de Química .................................. 29
Experimentos químicos ............................................................................ 30
Materiales y reactivos para la realización de prácticas de laboratorio de
Química ................................................................................................... 30
Materiales de uso tradicional de las prácticas de laboratorio de Química 31
Reactivos de uso tradicional en las prácticas de laboratorio de Química 33
Materiales de uso cotidiano de las prácticas alternativas de laboratorio de
Química ................................................................................................... 34
Productos de uso cotidiano en las prácticas alternativas de laboratorio de
Química ................................................................................................... 36
viii
Normas de seguridad de las prácticas de laboratorio de Química ........... 37
Evaluación de las actividades experimentales del laboratorio de Química
................................................................................................................. 39
Importancia de las prácticas de laboratorio de Química .......................... 41
Guías de prácticas alternativas de laboratorio de Química ...................... 42
Enseñanza de la química ......................................................................... 45
Métodos de enseñanza de la química ..................................................... 47
Método en cuanto a la forma de razonamiento ........................................ 48
Métodos en cuanto a la coordinación de la materia ................................. 50
Métodos en cuanto a las actividades de los alumnos .............................. 52
Métodos en cuanto a la globalización de los conocimientos .................... 53
Métodos en cuanto a la relación entre el docente y el estudiante............ 54
Métodos en cuanto a la aceptación de lo enseñado ................................ 56
Métodos en cuanto al abordaje del tema de estudio ................................ 57
La experimentación en la enseñanza de la Química ............................... 58
Técnicas de enseñanza de la Química .................................................... 60
Aprendizaje basado en problemas (ABP) ................................................ 61
Aprendizaje basado en proyectos ............................................................ 61
Aprendizaje colaborativo .......................................................................... 61
Estudio de casos ...................................................................................... 61
Seminario ................................................................................................. 62
Experimentales ........................................................................................ 62
Lluvia de ideas ......................................................................................... 62
Juego de roles ......................................................................................... 62
Preguntas y respuestas ........................................................................... 63
Estrategias de enseñanza de la química ................................................. 63
Resumen ................................................................................................. 64
Organizador previo .................................................................................. 64
Ilustraciones ............................................................................................. 64
Analogías ................................................................................................. 65
Preguntas intercaladas ............................................................................ 65
Pistas tipográficas y discursivas .............................................................. 65
ix
Mapas conceptuales y redes semánticas ................................................ 65
Usos de estructuras texturales................................................................. 66
Estilos de enseñanza del laboratorio de química ..................................... 66
Estilo expositivo ....................................................................................... 67
Estilo por descubrimiento ......................................................................... 67
Estilo indagativo ....................................................................................... 68
Estilo de resolución de problemas ........................................................... 68
Importancia del proceso de enseñanza de la Química ............................ 69
Incorporación de las prácticas de laboratorio en la enseñanza de la
Química ................................................................................................... 70
Importancia de las prácticas alternativas de laboratorio en la enseñanza
de la Química ........................................................................................... 71
Definición de Términos Básicos ........................................................... 73
Fundamentación Legal .......................................................................... 76
Caracterización de variables................................................................. 83
CAPÍTULO III ........................................................................................... 84
METODOLOGÍA ...................................................................................... 84
Diseño de la investigación .................................................................... 84
Población y Muestra .............................................................................. 86
Operacionalización de Variables .......................................................... 89
Técnicas e instrumentos de recolección de datos ............................. 91
Validación de los instrumentos ............................................................ 91
Procesamiento de datos ....................................................................... 92
CAPÍTULO IV .......................................................................................... 93
ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS ............................ 93
DISCUSIÓN DE RESULTADOS ........................................................... 135
CAPÍTULO V ......................................................................................... 140
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES......................................... 140
Conclusiones ......................................................................................... 140
Recomendaciones ................................................................................. 142
CAPÍTULO VI ........................................................................................ 144
PROPUESTA ......................................................................................... 144
Datos informativos ................................................................................. 146
x
Ficha técnica .......................................................................................... 146
Introducción ........................................................................................... 149
Objetivos ................................................................................................ 150
Objetivo general ..................................................................................... 150
Objetivos específicos ............................................................................. 150
Justificación ........................................................................................... 151
Reglamento del laboratorio de Química ................................................. 152
Normas de seguridad ............................................................................. 153
Hábitos de trabajo en el laboratorio ....................................................... 154
Prácticas Alternativas de Laboratorio de Química de segundo de
Bachillerato General Unificado............................................................... 155
Informe de laboratorio ............................................................................ 208
Prácticas Alternativas de Laboratorio de Química de Tercero de
Bachillerato General Unificado............................................................... 211
Informe de laboratorio ............................................................................ 266
ANEXOS ................................................................................................ 277
xi
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Materiales de uso tradicional en el laboratorio de química ........ 31
Tabla 2. Reactivos de uso tradicional en las prácticas de laboratorio de
química .................................................................................................... 33
Tabla 3. Materiales de uso cotidiano en las prácticas alternativas de
laboratorio de química ............................................................................ 35
Tabla 4. Productos de uso cotidiano en las prácticas alternativas de
laboratorio de química ............................................................................ 36
Tabla 5. Población y muestra................................................................... 86
Tabla 6. Cuadro de operacionalización de variables .............................. 89
Tabla 7. Cuadro de validadores ............................................................... 91
Tabla 8. Importancia de las prácticas de laboratorio de química ............ 93
Tabla 9. Tipos de prácticas de laboratorio de química ............................. 95
Tabla 10. Habilidades desarrolladas en las prácticas de laboratorio de
química .................................................................................................... 98
Tabla 11. Destrezas desarrolladas en las prácticas de laboratorio de
química .................................................................................................. 100
Tabla 12. Competencias desarrolladas en las prácticas de laboratorio . 102
Tabla 13. Evaluación de las prácticas de laboratorio de química ......... 104
Tabla 14. Métodos de enseñanza de la química................................... 106
Tabla 15. Técnicas de enseñanza de la química ................................... 109
Tabla 16. Estrategias de enseñanza de la química ............................... 110
Tabla 17. Estilos de enseñanza de laboratorio de química ................... 113
Tabla 18. Características de la guía de prácticas alternativas de
laboratorio con materiales y productos de uso cotidiano ....................... 115
Tabla 19. Entrevista aplicada a los docentes ........................................ 119
Tabla 20. Entrevista aplicada a los docentes ........................................ 127
Tabla 21. Discusión de resultados ......................................................... 135
xii
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico No.1. Tipos de prácticas de laboratorio de Química. .................. 15
Gráfico No. 2. Tipos de prácticas de laboratorio de Química. .................. 26
Gráfico No.3. Métodos de Enseñanza de la Química. ............................ 48
Gráfico No.4. Técnicas de Enseñanza de Química ................................. 60
Gráfico No.5. Estrategias de Enseñanza de la Química .......................... 63
Gráfico No.6. Estilos de Enseñanza del Laboratorio de Química ............ 66
Gráfico No. 7. Importancia de las prácticas de laboratorio de Química ... 94
Gráfico No.8. Tipos de prácticas de laboratorio de Química .................... 96
Gráfico No.9. Habilidades desarrolladas en las prácticas de laboratorio de
Química ................................................................................................... 98
Gráfico No. 10. Destrezas desarrolladas en las prácticas de laboratorio de
Química ................................................................................................. 100
Gráfico No.11. Competencias desarrolladas en las prácticas de laboratorio
............................................................................................................... 103
Gráfico No.12. Evaluación de las prácticas de laboratorio de Química 105
Gráfico No.13. Métodos de enseñanza de la Química ........................... 107
Gráfico No.14. Técnicas de enseñanza de la Química .......................... 109
Gráfico No. 15. Estrategias de enseñanza de la Química ..................... 111
Gráfico No. 16. Estilos de enseñanza de laboratorio de Química .......... 114
Gráfico No.17. Características de la guía de prácticas alternativas de
laboratorio con materiales y productos de uso cotidiano ....................... 117
xiii
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
Imagen 1. Estudiantes en el laboratorio ................................................. 152 Imagen 2. Mezcla de reactivos químicos. .............................................. 153 Imagen 3. Materiales de laboratorio ....................................................... 153 Imagen 4. Hábitos de trabajo ................................................................. 154 Imagen 5. Químico ................................................................................. 154
Ilustración 6. Ejemplo de reactivo limitante y en exceso. ....................... 161 Ilustración 7. Ejemplo de reactivo limitante ............................................ 164 Ilustración 8. Transferencia de electrones. ............................................ 166 Ilustración 9. Celda galvánica. ............................................................... 171 Ilustración 10. Celdas electrolíticas. ....................................................... 171
Ilustración 11. Disoluciones ................................................................... 177 Ilustración 12. Estados del agua ............................................................ 187 Ilustración 13. Evaporación. ................................................................... 189
Ilustración 14. Aire ................................................................................. 194 Ilustración 15. Equilibrio químico ........................................................... 197 Ilustración 16. Ácidos y bases. ............................................................... 203 Ilustración 17. Teoría de Arrhenius ........................................................ 203
Ilustración 18. Teoría de Lewis. ............................................................. 204 Ilustración 19. Pares conjugados. .......................................................... 204
Ilustración 20. Escala pH. ...................................................................... 204 Ilustración 21. Hidrocarburos aromáticos. .............................................. 218 Ilustración 22. Hidrocarburos aromáticos más comunes ....................... 219
Ilustración 23. Fenol ............................................................................... 224
Ilustración 24. Aldehídos. ....................................................................... 229 Ilustración 25. Cetonas. ......................................................................... 230 Ilustración 26. Ésteres. .......................................................................... 236
Ilustración 27. Éteres. ............................................................................ 241 Ilustración 28.Comadreja. ...................................................................... 244
Ilustración 29. Aminas. ........................................................................... 246 Ilustración 30. Cadena de ADN.............................................................. 250
Ilustración 31. Medicamentos. ............................................................... 250 Ilustración 32. Lactosa. .......................................................................... 252 Ilustración 33. Membrana celular. .......................................................... 260 Ilustración 34. Célula. ............................................................................ 264 Ilustración 35.Tejidos. ............................................................................ 264
Ilustración 36. Entrevista a la Lic. Ana Lucía Camino. ........................... 301
Ilustración 37. Entrevista realizada a la Dr. Rafaela Balseca,. ............... 301
Ilustración 38. Explicación de los parámetros de la encuesta aplicada a los estudiantes de tercero de bachillerato general unificado ....................... 302 Ilustración 39. Aplicación de la encuesta a los estudiantes de 3 BGU ... 302 Ilustración 40. Explicación de los parámetros de la encuesta aplicada a los estudiantes de tercero de bachillerato general unificado. ...................... 303
Ilustración 41. Aplicación de la encuesta a los estudiantes de 3 BGU. . 303 Ilustración 42. Elaboración de de los videos tutoriales de la propuesta . 304 Ilustración 43. Video tutoriales de la propuesta ..................................... 304
xiv
ÍNDICE DE ANEXOS
Anexo 1. Nombramiento del tutor .......................................................... 278
Anexo 2. Solicitud de autorización a la Unidad Educativa Fiscal Raúl
Andrade para realizar el proyecto de investigación ............................... 279
Anexo 3. Autorización de la institución para realizar la investigación .... 280
Anexo 4. Instrucciones para la validación de instrumentos. .................. 281
Anexo 5. Solicitud para determinar la validación de los instrumentos de
investigación por parte de la docente MSc. Shirley Murriagui ............... 282
Anexo 7. Matriz de validación 2 de la docente MSc. Shirley Murriagui .. 284
Anexo 8. Matriz de validación 3 de la docente MSc. Shirley Murriagui .. 285
Anexo 9. Solicitud para determinar la validación de los instrumentos de
investigación por parte del docente Dr. Raúl Pozo ................................ 286
Anexo 11. Matriz de validación 2 del docente Dr. Raúl Pozo ................ 288
Anexo 12. Matriz de validación 3 del docente Dr. Raúl Pozo ................ 289
Anexo 13. Solicitud para determinar la validación de los instrumentos de
investigación por parte de la docente MSc. Verónica Maila ................... 290
Anexo 14. Matriz de validación 1 de la docente MSc. Verónica Maila .. 291
Anexo 15. Matriz de validación 2 de la docente MSc. Verónica Maila .. 292
Anexo 16. Matriz de validación 3 de la docente MSc. Verónica Maila .. 293
Anexo 17. Encuesta dirigida a los estudiantes de segundo y tercero de
BGU de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade ................................ 294
Anexo 18. Entrevista dirigida a la docente de la asignatura de Química de
segundo y tercero de BGU de la Unidad Educativa Raúl Andrade ........ 299
Anexo 19. Entrevista dirigida a la experta en prácticas de laboratorio de
Química de la Carrera de Pedagogía en las Ciencias Experimentales,
Química y Biología de la Universidad Central del Ecuador .................... 300
Anexo 19. Evidencia fotográfica de la entrevista realizada a la docente de
Química de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade ........................... 301
Anexo 20. Evidencia fotográfica de la entrevista realizada a la experta 301
Anexo 21. Evidencia fotográfica de la aplicación virtual de la encuesta a
los estudiantes de tercero de Bachillerato General Unificado de la Unidad
Educativa Fiscal Raúl Andrade .............................................................. 302
Anexo 22. Evidencia fotográfica de la aplicación virtual de la encuesta a
los estudiantes de segundo de Bachillerato General Unificado de la
Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade .................................................. 303
xv
TEMA: Prácticas alternativas de laboratorio en la enseñanza de Química del segundo y tercero de Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade, 2020-2021.
Autor: Luis Carlos Macas Soto
Tutora: MSc. Adriana Eugenia Barahona Ibarra
RESUMEN
El proyecto de investigación se enfocó en el análisis de las falencias y desventajas que presentan los docentes y estudiantes del segundo y tercer año de Bachillerato General Unificado para vincular los conocimientos teóricos con los prácticos en la asignatura de Química en la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade del periodo 2020-2021; debido a la falta de infraestructura, guías, materiales y reactivos, que imposibilitan la realización de prácticas de laboratorio. El objetivo del proyecto se centró en determinar la importancia e influencia de las prácticas de laboratorio en el proceso de enseñanza de Química en dichos años de educación. La investigación se realizó bajo un enfoque socio-educativo a través de la metodología cualitativa, tomando en cuenta el punto de vista de los docentes, estudiantes y expertos acerca de las prácticas de laboratorio; además la investigación fue de carácter descriptivo, bibliográfico y de campo, de tal manera que, se pretendió conocer los problemas que se han ido generado por la ausencia de prácticas de laboratorio en la asignatura de Química. Para ello, se realizó una alternativa de solución que fortalezca la participación activa de los estudiantes y los docentes mediante una guía de prácticas alternativas de laboratorio que involucra el uso de materiales y productos de uso cotidiano, y las tecnologías de la información y comunicación para motivar e incentivar la vinculación de conocimientos teórico-prácticos favoreciendo al proceso de enseñanza-aprendizaje de Química en los años de educación antes mencionados y a toda la comunidad educativa que forma parte de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
Descriptores: PRÁCTICAS ALTERNATIVAS, LABORATORIO DE
QUÍMICA, QUÍMICA, ENSEÑANZA.
xvi
TOPIC: Alternative laboratory practices in the teaching of Chemistry in the second and third years of the Unified General Baccalaureate at Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade, 2020-2021.
Author: Luis Carlos Macas Soto
Tutor: MSc. Adriana Eugenia Barahona Ibarra
ABSTRACT
The research project focused on the analysis of the shortcomings and disadvantages teachers and students have in the second and third years of the Unified General Baccalaureate to link theoretical knowledge with practical knowledge in Chemistry subject at Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade from 2020 to 2021period. Due to the lack of infrastructure, guides, materials and reagents that make it impossible to carry out laboratory practices. The objective of the project was focused on determining the importance and influence of laboratory practices in the Chemistry teaching process in those years of education. The research was carried out under a socio-educational approach through qualitative methodology, taking into account the point of view of teachers, students and experts about laboratory practices. In addition, it was descriptive, bibliographic and field research, in such a way that it was intended to know the problems that have been generated by the absence of laboratory practices in the Chemistry subject. For this, an alternative solution was made that strengthens the active participation of students and teachers through a guide of alternative laboratory practices that involves the use of materials and products for daily use and information and communication technologies to motivate and encourage the linking of theoretical-practical knowledge favoring the teaching-learning process of Chemistry in the aforementioned years of education and the entire educational community that is part of Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade. KEYWORDS: ALTERNATIVE PRACTICES, CHEMISTRY LABORATORY, CHEMISTRY, TEACHING.
1
INTRODUCCIÓN
El aprendizaje de la asignatura de Química se encuentra fundamentado
en los diferentes contenidos teóricos que son abarcados durante el
proceso de enseñanza-aprendizaje; sin embargo, dentro de este proceso
juegan un papel fundamental las prácticas de laboratorio, al vincular los
diferentes contenidos teóricos con el trabajo experimental que ayuda a los
estudiantes a consolidar, motivar, profundizar, comprender y aprender de
mejor manera los conocimientos que han sido impartidos; a su vez, al
docente le brindan un apoyo de carácter didáctico generando en sus
clases un ambiente más dinámico e interactivo.
La actividad experimental dentro del proceso de enseñanza-aprendizaje
contribuye en la relación de los fundamentos práctico–teóricos impartidos
hacia los estudiantes e involucra el desarrollo de sus habilidades y
destrezas, donde el trabajo experimental es esencial; del mismo modo,
les permite desarrollar habilidades cognitivas del pensamiento (López y
Tamayo, 2012).
La enseñanza de las Ciencias Naturales dentro de la historia se ha visto
involucrada en la necesidad de evidenciar, demostrar y comprobar las
relaciones causa-efecto de los hechos que ocurren en aquiescencia a los
principios científicos, a través de trabajos de laboratorio que han sido
primordiales para el cumplimiento de tales propósitos (García, 1991);
tomando en cuenta a su vez que a nivel mundial, donde quiera que
fuesen impartidas las diferentes ramas de las Ciencias Naturales como la
Química, se hace necesario vincular los conocimientos teóricos con los
prácticos; presentándose la oportunidad de resolver dudas generadas en
los estudiantes, estimulando su interés por investigar y desarrollar nuevas
habilidades y destrezas.
2
En Ecuador, la Subsecretaría de Fundamentos Educativos (2017)
menciona que los procesos de enseñanza-aprendizaje liderados por
docentes del área de Ciencias Naturales tienen el compromiso de
incorporar la lógica cognitiva y de la ciencia, a la par de incluir pautas y
reglas del método científico; relacionando la ciencia con el desarrollo y
análisis de los conocimientos de forma cognitiva. Además, dicha
fundamentación debe desarrollarse a partir de múltiples actividades
experimentales vinculadas a los contenidos conceptuales y
procedimentales del currículo nacional 2016 del área de Ciencias
Naturales.
Intrínsecamente, la Química contiene una cuantiosa teoría en las
diferentes temáticas, por ello, esta asignatura requiere de una
herramienta que ayude a vincular de forma práctica y sencilla estos
contenidos; sin embargo, en diferentes Instituciones Educativas de la
ciudad de Quito el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Química tan
solo está centrado en el aprendizaje teórico, como es el caso del proceso
de enseñanza de Química en los segundos y terceros de Bachillerato
General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade en el
periodo 2020-2021, la cual carece de infraestructura, guías, reactivos y
materiales que imposibilitan la realización de prácticas de laboratorio y
evitan relacionar la praxis con los conocimientos teóricos.
Una de las grandes responsabilidades del docente es buscar y utilizar
diferentes estrategias metodológicas que ayuden a captar la atención e
interés de los estudiantes, por ello debe recurrir a diferentes recursos
didácticos que motiven al estudiante; además sintetizar la teoría es
esencial, porque los estudiantes necesitan aprender lo que realmente van
a necesitar durante su vida diaria.
El diseñar una guía de prácticas alternativas de laboratorio Química y
Biología con materiales de fácil acceso y de uso cotidiano, permite
3
enmendar la carencia del equipamiento y laboratorios que muchas
instituciones educativas presentan; de tal forma que les atribuyen a los
estudiantes la posibilidad de vincular de mejor manera los fundamentos
teóricos de esta asignatura con realidades de su vida cotidiana de forma
práctica y sencilla.
La investigación estará estructurada de los siguientes capítulos:
Capítulo I.- El problema: hace énfasis al planteamiento y formulación del
problema de la investigación; también se describen las preguntas
directrices, la justificación y la factibilidad de la investigación.
Capítulo II.- Marco teórico: hace referencia los antecedentes del
problema, la fundamentación teórico - científica, la definición de términos
básicos, la fundamentación legal y la caracterización de variables en las
que se basa la investigación.
Capítulo III.- Metodología: corresponde al diseño de la investigación,
población y muestra, operacionalización de las variables, las técnicas e
instrumentos para la recolección de datos que sirvieron para el
procesamiento y análisis de resultados, además de la validez y
confiabilidad de los instrumentos, así también, las técnicas para el
procesamiento de datos.
Capítulo IV.- Resultados: Detalla el análisis y la interpretación de
resultados obtenidos con la aplicación de los instrumentos de
investigación.
Capítulo V.- conclusiones y recomendaciones de la investigación a partir
de los objetivos planteados y de los resultados obtenidos.
Capítulo VI. La propuesta: consta de una guía de prácticas alternativas
de laboratorio para segundo y tercero de bachillerato general unificado.
4
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
Planteamiento del problema
La Química es una ciencia experimental sumergida dentro las Ciencias
Naturales, por ende, se preocupa por la investigación, demostración y
comprobación de los diferentes fenómenos que se producen en la
naturaleza; siendo impartida de forma indirecta desde los primeros años
de educación hasta alcanzar su consolidación en la educación
secundaria. La sociedad, actualmente ha logrado generar un gran avance
en la ciencia y tecnología con apoyo de la teoría estrictamente vinculada
con la práctica, de tal modo que se busca forjar en los niños y jóvenes la
curiosidad por explorar todo aquello que les rodea y despertar en ellos la
pasión hacia la investigación.
Sin embargo, en América Latina se encuentra presente una gran
problemática debido a que las clases expositivas son aquellas que con
más frecuencia se presentan, donde un 88% de los colegios e
instituciones de educación secundaria no cuentan con laboratorios de
ciencias equipados. La deficiente indagación y aplicación científica que
debe llevar al estudiante a vincular la teoría con la práctica suele
originarse por falta de infraestructura y espacios que permitan desarrollar
actividades experimentales (Lab4U, 2019).
En las instituciones educativas según Bos y Elías (2016) en los espacios
académicos que ayudan a potenciar el aprendizaje, como son: las
bibliotecas, laboratorios de ciencias y computadoras, el panorama no es
5
muy alentador, debido a que tan solo un 23% de los estudiantes en
América Latina cuentan con laboratorios de ciencias en sus escuelas.
De tal modo que desde hace un tiempo atrás en Ecuador y en América
Latina de forma general, se ha venido perdiendo la importancia de la
actividad experimental en las asignaturas que involucran netamente el
trabajo en el laboratorio, para mejorar su comprensión y llegar a la
consolidación de los conocimientos, por lo que se hace necesario indagar
sobre los problemas que se han ido generando a raíz de este suceso.
La enseñanza en la educación secundaria se encuentra en crisis, de tal
forma que, alcanzado a la mayoría de los países, especialmente en las
áreas de ciencias (Solbes y Furio, 2007). Es conocido que muchos
estudiantes que ingresan en áreas de Ciencias como la Química desertan
por la falta de interés y motivación al haber tan solo un cúmulo de
información generando tan solo diversas dificultades de aprendizaje.
Ramos (2009) menciona que la didáctica científica dentro del bachillerato
debe estar centrada y orientada en la inclusión de actividades
experimentales que mejoren la enseñanza de las ciencias, abriendo paso
a la educación hacia la búsqueda de conocimientos; es importante
estimular en los niños y adolescentes la curiosidad por los fenómenos
naturales y las causas que los producen; con el fin de potenciar diferentes
habilidades y destrezas.
La enseñanza de las ciencias debe involucrar dos componentes
fundamentales: la teoría y la experimentación, donde ambas
contribuciones son indisolubles, de tal forma que, la enseñanza teórica sin
actividades experimentales dentro del área de las ciencias termina siendo
incompleta (López y Morcillo, 2007).
En el proceso de enseñanza- aprendizaje de la asignatura de Química de
los segundos y terceros años de Bachillerato General Unificado de la
6
Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade del periodo 2020-2021, el
desarrollo de las prácticas de laboratorio está completamente
desvinculada, debido a diversas situaciones que van encabezadas por la
falta de infraestructura donde se puedan llevar a cabo; la inexistencia de
guías de laboratorio, pocos materiales para trabajar y carencia de
reactivos necesarios para cualquiera de las prácticas a ser realizadas.
Esta situación genera despreocupación y desinterés por parte de los
miembros directos del proceso educativo, hacia la realización de las
prácticas de laboratorio, de modo que, los docentes durante el año
escolar no realizan muchas prácticas de laboratorio; además que, dentro
del Plan Curricular Anual (PCA) y del Plan de Unidad Didáctica (PUD) de
la asignatura de Química de la unidad educativa, las prácticas de
laboratorio no se encuentran establecidas ya sea cómo estrategia
metodológica o recurso didáctico dentro de las temáticas que son
impartidas, quedándose completamente en el olvido.
Por otro lado, los estudiantes solamente reciben conocimientos teóricos
sin tener la oportunidad de aplicarlos de forma práctica, causando
desinterés por esta asignatura, tras tornarse su ambiente de aprendizaje
aburrido y repetitivo, llegando en ciertos casos a resignarse por solo
aprender los conocimientos, y en otros a no entenderlos, disgustarse o
aborrecer esta asignatura.
Las autoridades dentro de la institución educativa tampoco han buscado
alguna forma de contrarrestar la problemática, porque de cierta forma
también la ignoran, los docentes imparten conocimientos teóricos sin
llevarlos a la práctica; esta situación se ha llevado a cabo por varios años
y a pesar de los cambios en la planta docente los únicos perjudicados
terminan siendo los estudiantes del período 2020-2021 y los estudiantes
de las futuras generaciones que realizarán sus estudios secundarios
dentro de la institución educativa.
7
Formulación del problema
¿Cuál es la importancia de las prácticas de laboratorio en la enseñanza
de Química de los segundos y terceros años de Bachillerato General
Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade en el periodo 2020-
2021?
Preguntas directrices
1. ¿Qué tipo de prácticas de laboratorio de Química se desarrollan en los
segundos y terceros años de Bachillerado General Unificado de la
Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade, periodo 2020-2021?
2. ¿Cómo se desarrolla el proceso de enseñanza de Química en los
segundos y terceros años de Bachillerado General Unificado de la
Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade, periodo 2020-2021?
3. ¿Qué características se debe considerar para la elaboración y
estructuración de una guía de prácticas de laboratorio de Química con
materiales y productos de uso cotidiano, de fácil acceso y adquisición
para segundo y tercer año de Bachillerato General Unificado?
Objetivos Objetivo general
Determinar la importancia de las prácticas de laboratorio de Química en la
enseñanza de Química en los segundos y terceros años Bachillerato
General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade en el
periodo 2020-2021.
8
Objetivos específicos
Identificar los tipos de prácticas de laboratorio de Química que se
desarrollan en los segundos y terceros años de Bachillerato
General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
Establecer el desarrollo del proceso de enseñanza de la Química
en los segundos y terceros años de Bachillerato General Unificado
de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
Elaborar una guía de prácticas alternativas de laboratorio de
Química que fortalezca la enseñanza de la Química para segundo
y tercero año de Bachillerato General Unificado de la Unidad
Educativa Fiscal Raúl Andrade.
Justificación
En la sociedad actual, la ciencia y la tecnología juegan un papel
importante para el desarrollo, de tal forma que se busca despertar en las
nuevas generaciones el interés por la investigación y mejorar su
adquisición de conocimientos, que son impartidos dentro de las aulas de
clase.
La presente investigación se desarrolló por el interés de relacionar las
prácticas alternativas de laboratorio de Química con la enseñanza de
Química impartida en los segundos y terceros años de Bachillerato de la
Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade, brindándole a los docentes un
recurso didáctico que les permitirá realizar clases más interactivas y
reforzar los conocimientos teóricos que van impartiendo durante cada una
de las unidades didácticas; los estudiantes podrán interesarse más por la
asignatura, al lograr comprender los contenidos de forma experimental
mediante prácticas alternativas de laboratorio, generando y forjando en
ellos un aprendizaje significativo.
9
La importancia de la investigación reside en la contribución de prácticas
alternativas de laboratorio de Química, que ayuden a fortalecer la
enseñanza de Química de los segundos y terceros años de Bachillerato
de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade, por la falta de
infraestructura, equipamientos, materiales y reactivos de laboratorio.
La originalidad de la investigación radica en que no existen trabajos
investigativos referentes al tema en la institución educativa, y en la
elaboración de una guía de prácticas alternativas de laboratorio de
Química, que impulse a los docentes a integrar las prácticas alternativas
de laboratorio dentro de su planificación curricular en la enseñanza de
Química, ayudando a los estudiantes a consolidar la adquisición de los
nuevos conocimientos.
Los beneficiarios directos de la investigación son los docentes del área de
Química y los estudiantes de los segundos y terceros años de Bachillerato
General Unificado, así como también la comunidad educativa al mejorar la
educación brindada a los estudiantes de las generaciones actuales y las
que están por venir. A su vez, generando de cierta forma la motivación a
realizar mejoras en otros aspectos en la Unidad Educativa.
La investigación fue muy factible para ser realizada, al contar con la
aprobación de las autoridades y los docentes del área de Ciencias
Naturales de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade; siendo
fundamentada con el aporte de fuentes secundarias como libros, revistas,
documentos legales, entre ellos las leyes de la Constitución de la
República del Ecuador, internet y fuentes primarias como son docentes y
estudiantes de la Institución educativa, asesora de tesis y expertas en
prácticas de laboratorio; además se contó con los recursos necesarios
para poder realizar la investigación, en cuanto a la disponibilidad de
tiempo, distancia, ubicación, recursos materiales y económicos que
involucró la misma.
10
La investigación generará un impacto socio-educativo, al centrarse en la
solución de un problema presente en personas que forman parte de una
institución educativa, buscando alternativas para mejorar el proceso de
enseñanza-aprendizaje que se da entre los individuos del segundo y
tercero del Bachillerato General Unificado en la asignatura de Química, en
la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
La guía de prácticas alternativas de laboratorio de Química elaborada
puede ser replicable en otras instituciones educativas que presenten el
problema que se ha investigado; el objetivo es ayudar a combatir las
causas que generan la falta de vinculación teórico-práctica en la
asignatura de Química, brindando al lugar donde este problema se
presenta, herramientas para erradicarlo.
.
11
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
Antecedentes del problema
Los antecedentes de la investigación fueron tomados de repositorios de
universidades nacionales, las cuales tienen relación con las variables a
ser investigadas:
En la Universidad Central del Ecuador, se encuentra una investigación
realizada por Escobar Pérez, Carla Valeria en el año 2016 y titulada: El
laboratorio de ciencias naturales como recurso didáctico para el proceso
de enseñanza aprendizaje del bloque 3 en los estudiantes de sexto año
de educación general básica de la unidad educativa municipal Antonio
José de Sucre, período 2015- 2016; donde la autora concluye que:
El laboratorio como recurso didáctico para la realización de prácticas es de suma importancia, ya que sirve de apoyo al docente en el proceso de enseñanza aprendizaje, también revela las dificultades que tiene el estudiante con el tema y promueve la participación e interés de este por aprender de manera dinámica, preparando al estudiante para su desarrollo personal y académico (Escobar, 2016, p. 65).
Este proyecto de investigación se encuentra relacionado con la variable
independiente de la investigación realizada. La tesis resalta la importancia
que tienen las prácticas experimentales en el Laboratorio de Ciencias
Naturales al estar directamente vinculadas con el proceso de enseñanza
aprendizaje, al desarrollar la participación activa e investigativa en los
estudiantes generándose un aprendizaje significativo; brindando al
docente un recurso didáctico para reforzar y aclarar los conocimientos
12
impartidos durante la clase teórica, tras captar la atención de los
estudiantes.
En la Universidad Técnica de Ambato, existe una investigación realizada
por Mayorga Barrionuevo, María Fernanda en el año 2014 y titulada: La
enseñanza de la Química experimental y el rendimiento académico de los
estudiantes de la unidad educativa general Eloy Alfaro; donde la autora
estable como conclusión que:
“La Química al ser una ciencia netamente experimental tiene que cumplir con los requisitos necesarios para que el aprendizaje de los estudiantes sea significativo […], al acudir los estudiantes a la comprobación experimental luego de una clase teórica de química mejora el rendimiento académico de los mismos ya que se logra plasmar lo aprendido mediante la experimentación, evidenciando de esta manera que los docentes al cumplir con la parte experimental despertaran las habilidades y capacidades de sus estudiantes […]” (Mayorga, 2014, p.87).
El proyecto de investigación mencionado se tomó en cuenta por el
acercamiento con la variable independiente de la investigación realizada.
La tesis destaca el interés que tiene la parte experimental dentro de la
adquisición de conocimientos, por medio de las prácticas de laboratorio, al
ayudar a vincular la teoría con la practica; mejorando el rendimiento
académico de los estudiantes, tras haber recibido la clase teórica
estimulando el desarrollo de sus habilidades y destrezas.
En la Universidad Central del Ecuador, consta una investigación realizada
por Miranda Ruiz, Patricia Jeanneth en el año 2018 y titulada: Prácticas
alternativas de Química utilizando materiales cotidianos en el proceso
enseñanza aprendizaje, en segundo BGU del Colegio Municipal
“Humberto Mata Martínez”, periodo 2017-2018; la autora menciona como
conclusión que:
Las habilidades que se desarrollan con la ejecución de las clases experimentales […] son, observar fenómenos, indagar o buscar nuevos conocimientos y prestar atención a las indicaciones, las destrezas que
13
se desarrollan […] son: utilizar adecuadamente los instrumentos de laboratorio, analizar resultados, establecer conclusiones y procesar y analizar información, […] las características que deben presentar las prácticas alternativas de laboratorio […], son: ser económicas, amigables con el ambiente, contener materiales cotidianos o caseros, procedimientos cortos, videos tutoriales, indicaciones claras, y fácil de efectuarlas, entre las más sobresalientes (Miranda, 2018, pp. 86-87).
Este proyecto de investigación fue tomado en cuenta por su relación con
la variable dependiente e independiente de la investigación realizada. La
autora de la tesis se centra en la importancia que poseen las prácticas de
laboratorio dentro del aprendizaje de la asignatura de Química, por ello
para estimular su uso apunta a las prácticas alternativas de laboratorio de
Química utilizando materiales de uso cotidiano, amigables con el
ambiente, económicos y que implique un procedimiento corto; permitiendo
a los estudiantes desarrollar habilidades y destrezas al vincular la teoría
con la práctica, reforzando y aplicando los conocimientos adquiridos.
FUNDAMENTACIÓN
Fundamentación psicopedagógica
La psicopedagogía está directamente relacionada con la forma de
aprender, el desarrollo de las personas, las dificultades presentes al
adquirir nuevos aprendizajes y las mediaciones para superar los
obstáculos que puedan llegar a presentarse (Henao, et al., 2006).
Las prácticas de laboratorio se encuentran vinculadas con la
psicopedagogía al brindarle al docente de la catedra de Química un
recurso didáctico que ayude a sus estudiantes a mejorar la comprensión
de los conocimientos impartidos y más aún si logra estimular el desarrollo
de habilidades y destrezas al manipular materiales que cotidianamente
utilizan, de tal forma que van construyendo sus conocimientos de forma
teórica-práctica aplicando el método científico.
14
Fundamentación socio-ambiental
La educación ambiental según Martínez (2010) debe generar múltiples
aprendizajes al momento de construir y reconstruir conocimientos,
producto de las interacciones sociedad-ambiente; buscando forjar
conciencia en la ciudadanía respecto al papel que cumplen al formar parte
de la naturaleza.
En la época actual, debido a los diferentes eventos que se han suscitado
por el cambio climático provocado por el ser humano, dentro de las
instituciones educativas se ha visto la necesidad de generar en los
estudiantes conciencia por el medio que los rodea; la educación cada vez
más busca ser innovadora al utilizar y crear recursos didácticos que
ayuden al estudiante a mejorar la comprensión de los conocimientos sin
necesidad de generarle un daño al ambiente.
Dentro de los laboratorios existen reactivos que son contaminantes, es
por ello, que al tomar en cuenta aquellos materiales y productos de uso
cotidiano para elaboración de prácticas alternativas de laboratorio de
química, se contribuye de forma socio-ambiental, cuidando al planeta y
aportando a los estudiantes las actividades experimentales para reforzar
los conocimientos adquiridos.
Fundamentación Teórica
Prácticas de laboratorio de Química
Son instrumentos pedagógicos que promueven la participación activa de
los estudiantes, forjando el desarrollo de habilidades y destrezas, tras
cuestionar sus conocimientos teóricos y verificarlos con la realidad;
contribuyendo en la construcción significativa de los saberes aprendidos y
brindándoles una perspectiva de cómo hacer ciencia. Favorecen al
15
docente a promover los objetivos, conceptuales, actitudinales y
procedimentales (López y Tamayo, 2012).
Además, de constituir un método de enseñanza activo, facilitado y
regulado por el docente; orientado a reforzar, comprobar y consolidar los
fundamentos teóricos, a través de actividades experimentales, que
permiten al estudiante plantear y formular interrogantes sobre la
resolución de los problemas de las temáticas de Química; estimulando el
interés por descubrir, analizar e investigar.
En la educación secundaria, la asignatura de Química en el bachillerato
debe estar enfocada en actividades experimentales, mediante prácticas
de laboratorio que estimulen el desarrollo de habilidades y destrezas;
permitiendo relacionar la educación con la ciencia, el descubrimiento de
nuevos conocimientos y la exploración de los fenómenos y leyes que
rigen la naturaleza.
Tipos de prácticas de laboratorio de Química
Gráfico No1. Tipos de prácticas de laboratorio de Química.
Elaborado por: Macas. (2020) Fuente: Giral. (1969)
Prácticas de Laboratorio de
Química
Práctica ilustrativa o
demostrativa
- Experiencias - Situación real - Destrezas- Ejemplificación
Práctica Experimental
- Laboratorio tradicional- Laboratorio Virtual- Laboratorio a partir de materiales de uso cotidiano
Práctica de microinvestigación
dirigidas
Tareas de investigación
16
Práctica demostrativa e ilustrativa
Son actividades enfocadas en ejercicios prácticos, a través de
ilustraciones o ejemplificaciones, con el objetivo de manifestar y ratificar
los conocimientos teóricos aprendidos anteriormente; siendo planteados y
planificados por los docentes para que el estudiante por sí mismo logre
establecer un procedimiento que le ayude a solucionar el problema
propuesto, mediante el ejercicio práctico, intelectual y comunicacional
(Caamaño, 2004).
Este tipo de prácticas de Laboratorio de Química le permite al estudiante
vincular la teoría con la práctica, por medio de representaciones gráficas,
ilustrativas o la ejemplificación de fenómenos que ocurren en la vida
cotidiana; alentándolo a tomar decisiones acertadas que le ayuden a
comprender la información, transformándola en conocimientos
significativos.
Práctica experimental
Se caracteriza por ser un método de enseñanza de la Química enfocado
en actividades experimentales, que faculten a los estudiantes a
desarrollar sus habilidades y capacidades cognitivas, al fortalecer las
relaciones entre los conocimientos que saben, deben saber y su
experiencia. Además de brindarles una herramienta importante para la
resolución de problemas, a través del planteamiento de una hipótesis, uso
de variables y el diseño experimental, para llegar a obtener resultados y
conclusiones; logrando evolucionar las ideas e información en conceptos,
conocimientos científicos y relevantes (López y Tamayo, 2012).
Comprenden una destreza experimental, que ayuda a consolidar la
comprensión y entendimiento de los conocimientos generados durante el
proceso de enseña- aprendizaje de la Química; gracias a las actividades y
experimentos químicos realizados de forma sistemática, motivando a los
17
estudiantes a plantearse una forma de solucionar los problemas
propuestos y aprender mediante el análisis y la corroboración
experimental de las temáticas que le han sido antes impartidas.
Existen diferentes tipos de prácticas experimentales, que le ayudan al
docente a innovar la planificación de las actividades de aprendizaje y
consolidar los objetivos; entre los tipos de prácticas experimentales más
relevantes se encuentran:
Prácticas tradicionales de laboratorio
Son aquellos métodos didácticos desarrollados dentro de laboratorios
convencionales, que cuentan con infraestructura, materiales, equipos y
reactivos químicos, donde las actividades experimentales son llevadas a
cabo con la supervisión del docente encargado del laboratorio y con el
soporte de una guía de laboratorio de la temática que va a ser reforzada
de forma experimental (Infante, 2014).
Han sido llevadas a cabo durante generaciones en espacios físicos
especializados, para realizar actividades experimentales caracterizadas
por el uso de materiales, equipos y reactivos que se encuentran
establecidos en una guía procedimental; con el objetivo de comprobar la
teoría con el trabajo práctico, mediante el planteamiento de preguntas e
hipótesis creadas por los estudiantes.
Prácticas de laboratorio virtual
Engloban un conjunto de estrategias pedagógicas desarrolladas por
medio de sistemas computacionales, donde la actividad experimental se
lleva a cabo por medio de la simulación de la realidad; permitiéndole al
estudiante efectuar una variedad de experimentos gracias a la
visualización y manipulación de instrumentos, variables y fenómenos
químicos presentados mediante una interfaz interactiva virtual; siendo
18
muy atractivos y creativos para la sociedad actual, enfocada en el avance
de las tecnologías de información y comunicación (Infante, 2014).
El avance de la ciencia y la tecnología ha generado grandes pasos para el
desarrollo de la humanidad, y las prácticas de Laboratorio de Química no
son la excepción, de tal forma que, mediante el uso de plataformas
virtuales se han creado simulaciones de las actividades experimentales
que son llevadas a cabo de forma real y presencial en los laboratorios.
Sin dejar de lado la importancia del desarrollo del pensamiento crítico, las
habilidades y destrezas, la comprobación de la teoría con la práctica que
necesitan los estudiantes; así como de contribuir con el cuidado de los
recursos de la naturaleza.
Prácticas de laboratorio a partir de materiales y productos de uso
cotidiano
Son métodos de enseñanza de la Química que implican la realización de
actividades experimentales aprovechando las ventajas que brindan los
materiales de uso común, permitiendo al estudiante vincular los
conocimientos teóricos con los prácticos mediante el análisis y la reflexión
de la realidad, cotidianidad y la ciencia; fomentado el cuidado por el
ambiente, su creatividad e interés por descubrir más acerca de los
fenómenos tratados (Díaz, 2012).
Especializadas en el uso de materiales y productos cotidianos y de fácil
obtención, este tipo de metodologías didácticas le ayudan al docente en la
planificación de actividades experimentales con un enfoque diferente al de
las prácticas tradicionales que implican tiempo, infraestructura, materiales
y reactivos de laboratorio, que en determinadas ocasiones no se puede
contar con dichos objetos; es por ello que le brindan una solución, al
poder acogerse a los materiales que se encuentran en el entorno. De tal
forma que motivan e incentivan a los estudiantes, a lograr la asimilación
19
de los nuevos conocimientos, gracias al alcance de los sentidos,
integración de los saberes, desarrollo de habilidades y competencias y la
observación, que son aplicados durante la realización de la práctica de
laboratorio.
Las actividades experimentales realizadas con el apoyo de las prácticas
de laboratorio de Química, deben brindar a los jóvenes la oportunidad de
desarrollar su pensamiento y curiosidad hacia el campo científico, generar
respuestas a sus interrogantes mediante situaciones o sucesos que han
observado durante su vida cotidiana e inclusive proporcionarle actividades
innovadoras, divertidas y estimulantes, que se pueden llevar a cabo
fácilmente con el apoyo el materiales reciclados o de uso común,
contribuyendo con el cuidado del medio ambiente.
Práctica de micro investigación dirigida
Es una actividad orientada a resolver problemas prácticos o teóricos,
donde el docente asigna un tema de investigación al estudiante, quien
debe obtener la solución, ya sea por medio de la comprobación de
hipótesis, búsqueda de información bibliográfica, elaboración de
experimentos, entre otras. Con la finalidad de lograr que el estudiante
construya sus propios conocimientos, aprenda a investigar y se interese
por la ciencia (Caamaño, 2004).
La investigación forma parte del proceso de enseñanza-aprendizaje de la
Química, al establecer una situación problemática al estudiante, en
búsqueda de la solución utiliza los pasos método científico, con sustento
de información teórica interrelacionada con el trabajo práctico, logrando
fortificar la construcción del aprendizaje.
20
Características de las prácticas de laboratorio de Química
La Química forma parte de las Ciencias Naturales, abarcando una
variedad de contenidos teóricos que al ser manifestados de forma
repetitiva genera en los estudiantes desmotivación o la pérdida del
interés; las prácticas de laboratorio le brindan al docente herramientas
didácticas que le permiten salir de la cotidianidad, favoreciendo a los
estudiantes aplicar los contenidos teóricos de forma práctica, dejando
atrás el memorismo, generando en ellos un aprendizaje significativo.
Las prácticas de laboratorio de Química le permiten al estudiante
relacionarse con los elementos mediante su manipulación y la
transformación que sufren, al producirse los diferentes tipos de reacciones
químicas, generando el desenvolvimiento de sus habilidades cognitivas y
destrezas prácticas, con la aplicación de los conocimientos teóricos
durante la actividad experimental; comprendiendo de mejor forma las
leyes y teorías de lo que nos rodea (Infante, 2014).
Las actividades experimentales que forman parte de las prácticas de
laboratorio de Química son intencionadas hacia los estudiantes para
facilitar la comprensión de los contenidos impartidos; de tal forma que
Banet (2000) menciona que las prácticas de laboratorio de Química deben
estar apropiadamente diseñadas y orientadas hacia el interés del
estudiante, caracterizadas por:
Favorecer la comprensión de los contenidos científicos con ayuda
de las actividades experimentales.
Lograr el interés de los estudiantes hacia la asignatura.
Impulsar el aprendizaje significativo con la puesta en práctica de
técnicas de laboratorio.
21
Suministrar a los estudiantes estrategias experimentales que le
permitan formular hipótesis fundamentadas, mejor compresión de
los conocimientos y elaborar conclusiones acertadas.
Desarrollar el trabajo en equipo, sugerir actividades y considerar
ideas (Banet, 2000).
Si bien las prácticas de laboratorio implican la participación activa del
estudiante, deben constituir particularidades que les permita optimizar los
contenidos y conocimientos científicos, de forma individual y colectiva;
logrando establecer un puente entre la teoría y la práctica.
El aprendizaje tiene un rol fundamental en la adquisición de los
conocimientos, es por lo que Espinosa et al., (2016) mencionan que las
prácticas de Química se deben caracterizar por:
Posibilitar la investigación de los problemas generados durante el
desarrollo de las actividades experimentales, consolidando los
conceptos previos con el desarrollo de las habilidades y destrezas.
Promover el interés de los estudiantes hacia la asignatura,
causando el aprendizaje, a través de una transformación
conceptual.
Ayudar a corroborar hipótesis y lograr construir modelos teóricos.
Incorporar conocimientos actitudinales, conceptuales y
procedimentales a la enseñanza y aprendizaje de la Química.
Elaborar informes de laboratorio, que permitan vincular la práctica
con la teoría para que los estudiantes comprendan el grado de
importancia que tiene el trabajo teórico-experimental (Espinosa, et
al., 2016).
La Química es una ciencia experimental, que conlleva un proceso, que va
desde la enseñanza de sus diferentes contenidos hasta el aprendizaje;
brindándole al estudiante nuevos conocimientos, que deben ser
22
enlazados con la actividad práctica. Siendo fundamental el
acompañamiento de prácticas de laboratorio que induzcan al estudiante a
profundizar la comprensión y refuerzo de los conocimientos, con apoyo de
actividades experimentales y la elaboración de informes de laboratorio.
Habilidades, destrezas y competencias que desarrollan las prácticas
de laboratorio de Química
Las prácticas de laboratorio de Química pretenden complementar la teoría
mediante la actividad experimental, a la par de lograr que el estudiante
desarrolle habilidades, competencias y destrezas que le permitan
alcanzar una mejor comprensión de los conocimientos.
Habilidades
Los experimentos químicos que son ejecutados durante las prácticas de
laboratorio, conceden a los estudiantes la posibilidad de enriquecer
algunos tipos de habilidades, importantes para la construcción del
pensamiento; entre ellas se encuentran:
Habilidades prácticas
Conceden a los estudiantes la capacidad de poner en práctica los
conocimientos, mediante el uso del laboratorio de Química, los materiales
y un entorno de trabajo adaptado a sus necesidades desarrollando su
pensamiento y actuar por la ciencia (Coyte y Heslop, 2019).
Los docentes son los encargados de retribuir herramientas a los
estudiantes que le ayuden a direccionar los nuevos conocimientos, de
modo que, durante los procedimientos que se llevan a cabo durante la
actividad experimental los estudiantes aplican los conceptos e ideas que
han aprendido sobre las temáticas impartidas, reforzándolas de forma
23
práctica con el material, equipamiento, información e instrucciones
proporcionadas.
Habilidades intelectuales
Priorizan el análisis e interpretación que los estudiantes tienen hacia los
datos arrojados por el experimento realizado, finalizando en la evaluación,
inferencia y comprobación de conocimientos, consolidando y
encaminando al estudiante a la construcción de su propio aprendizaje
(Coyte y Heslop, 2019).
En consecuencia, la teoría con la práctica se encuentran vinculadas una
vez que el estudiante ha logrado comprobar e interpretar de forma
científica los conocimientos, logrando desarrollar su razonamiento y
pensamiento crítico.
Habilidades personales o transferibles
Las prácticas de laboratorio de Química refuerzan el trabajo y aprendizaje
colaborativo e individual entre los estudiantes, quienes comparten sus
experiencias y conocimientos durante el desarrollo de la práctica; quienes
se comunican y organizan para resolver los problemas planteados y
completar el trabajo de forma eficaz (Coyte y Heslop, 2019).
Realizar actividades de laboratorio requiere la agrupación de equipos de
trabajo para complementar el conocimiento, con la comunicación e
intercambio de la información dada entre los estudiantes; con el objeto de
apoyarse mutuamente para disolver dudas o inconvenientes presentados
y lograr compartir experiencias que enriquezcan el trabajo a ser realizado.
Por consiguiente, las habilidades desarrolladas dentro del Laboratorio de
Química le ayudan al estudiante en el análisis y corroboración del
conocimiento, la puesta en práctica de lo aprendido y antes
24
experimentado, la construcción de su aprendizaje, desarrollo del
pensamiento crítico, y refuerzo de la comunicación entre compañeros.
Destrezas
Consisten en una serie de capacidades que puede desarrollar el
estudiante junto con los materiales y recursos, que se le han asignado al
llevar a cabo una actividad; así es que, Rocha y Bertelle (2007) señalan
que las actividades de laboratorio de Química dan paso al desarrollo de
ciertas destrezas en los estudiantes entre ellas están:
Reflexionar sobre la importancia que tiene la ciencia para ayudar a
encontrar la solución a los problemáticas planteadas.
Elaboración de hipótesis, conjeturas o predicciones al realizar
actividades experimentales.
Construir diseños experimentales.
Analizar e interpretar los datos generados formulando resultados.
Intercambio de ideas y conomimientos científicos por medio la
comunicación oral o escrita.
El estudiante puede lograr el desarrollo de destrezas que van de la mano
con las habilidades que posee, mientras realiza el trabajo experimental y
vincula el cuerpo teórico previamente impartido con la práctica, logrando
forjar por sí mismo solucionar problemas de la temática tratada para
relacionarlos con situaciones que ha experimentado anteriormente.
Por otro lado, Avellaneda (2013), hace énfasis a dos tipos de destrezas
que son implicadas en las actividades experimentales, importantes para la
enseñanza de la Química, así están:
25
Destrezas en procesos básicos
Observación, aplicando el uso de los sentidos.
Clasificación mediante la asociación de propiedades y relaciones.
Deducción de los datos obtenidos mediante la actividad
experimental y los procesos y fenómenos observados.
Comunicación entre docentes y estudiantes de forma verbal o
escrita.
Uso de medidas para cuantificar los datos.
Generar resultados con los datos obtenidos anteriormente
(Avellaneda, 2013).
En términos generales, para realizar una práctica de laboratorio de
Química, existen procesos básicos que el estudiante y el docente deben
conocer durante el proceso de realización de la práctica, que implica
llevar a cabo diferentes pasos acompañados de destrezas que se van
ejecutando conjuntamente, ya sea de forma individual o grupal.
Destrezas en procesos complejos
Interpretar los datos experimentales.
Formular hipótesis suponiendo resultados que deben ser
comprobados.
Manipular y controlar las variables de la actividad experimental.
Uso de técnicas y métodos experimentales para obtener resultados
a partir de los datos obtenidos.
Formular resultados y conclusiones con ayuda de los
conocimientos previos, experiencias y observaciones realizadas
(Avellaneda, 2013).
Existen diferentes temáticas que son impartidas en la asignatura de
Química, algunas implican procesos que son más complejos y se necesita
diferentes métodos y técnicas para resolver las problemáticas planteadas;
26
lo mismo ocurre al momento de llevar a la práctica dichos conocimientos,
donde se hace necesario poner aún más énfasis en el apoyo que brinda
el método científico en el aprendizaje.
Competencias
El trabajo experimental que es desempeñado con ayuda de las prácticas
de laboratorio de Química, presenta al docente un reto, que le facilitará al
estudiante integrar los conocimientos con las habilidades, actitudes y
aptitudes para lograr un correcto aprendizaje.
Tenaglia et al., (2011) destacan que el laboratorio escolar potencia el
desarrollo de competencias, que se van forjando mientras se realizan las
actividades experimentales; al conectar los conocimientos con lo
observado, la comunicación y trabajo en equipo, toma de decisiones, el
plantear puntos de vista y la resolución de los problemas con ayuda
colaborativa y del docente.
Los diferentes aspectos que se refuerzan durante las actividades
experimentales se clasifican en áreas de competencias:
Gráfico No. 2. Tipos de prácticas de laboratorio de Química.
Elaborado por: Macas, C. (2020) Fuente: Tenaglia et al. (2011)
Relación de conocimientos -hechos de la realidad
- El conocimiento científico en el aprendizaje- Descripción e interpretación de la realidad
Modelos de Proceder
- Métodos y procedimientos experimentales- Diseño y montaje de equipos
Comunicación- Obtención de información relevante - Comunicacion de los aspectos de la actividad experimental
Valoración del trabajo científico - Desempeño social del alumno
- Colaboración o cooperación- Reconocimiento y valoración de
las actividades experimentales
Áreas de competencias vinculas a la actividad
experimental
27
Competencias relativas a la relación de conocimientos - hechos de la
realidad
Destacan la necesidad de relacionar el conocimiento científico y
aproximarlo a situaciones que suceden en la realidad, buscando conectar
los conocimientos adquiridos hacia las próximas situaciones de
aprendizaje; mediante el uso modelos experimentales donde se vincule
los resultados obtenidos de forma lógico-matemática, interpretando y
describiendo la realidad (Tenaglia et al., 2011).
Durante las actividades experimentales el estudiante enlaza lo aprendido
con los hechos y fenómenos que suscitan en la realidad, relacionando las
diferentes disciplinas que le permiten lograr una mejor comprensión de los
conocimientos, formulándose nuevas interrogantes que impulsen su
interés hacia la ciencia.
Competencias relativas a los modos de proceder
Las prácticas de laboratorio de Química se desarrollan a través del uso de
métodos y procedimientos experimentales, que son proporcionados al
estudiante para llegar a obtener los resultados; de modo que, el
estudiante selecciona las alternativas que posee para llevar a cabo las
actividades asignadas, utiliza los recursos e instrumentos y va registrando
datos importantes que se van generando. Finalmente, los procesa y
verifica si el procedimiento realizado concuerda con las variables
estipuladas y elabora afirmaciones o errores experimentales (Tenaglia et
al., 2011).
Previamente a las actividades experimentales el docente aporta a los
estudiantes, diferentes conocimientos, métodos, procedimientos y formas
de solución, leyes y fórmulas correspondientes al tema; que durante la
ejecución de las prácticas de laboratorio deben utilizar los estudiantes
para alcanzar los resultados solicitados, verificando los conocimientos
28
gracias a los aciertos o errores experimentales que pueden llegar a
obtener con el uso de los métodos y procedimientos que han optado para
desarrollar la actividad.
Competencias relativas a la comunicación
Hacen alusión a la importancia que los estudiantes deben considerar al
momento de comprender y estructurar los contenidos teóricos a ser
sumergidos durante y después de la actividad experimental, mediante la
producción de ideas y conclusiones, con un vocabulario específico en
referencia a quienes sean los destinatarios del trabajo realizado. Además
de las fuentes de investigación que el estudiante dispone para extraer
información adicional para acotar a su aprendizaje (Tenaglia et al., 2011).
Al culminar las prácticas de laboratorio se hace necesaria la elaboración
de un informe, elaborado por los estudiantes de forma individual o grupal,
que servirá como instrumento de evaluación; de tal manera que, para ser
estructurado se debe tomar en cuenta los aspectos teóricos de los
contenidos, opiniones o argumentaciones de forma comprensible y
coherente, intentando que las expresiones emitidas hacia el receptor del
informe sean claras y precisas.
Competencias relativas a la valoración del trabajo científico
Están relacionadas con el desempeño del estudiante acerca de las
actividades experimentales, al realizar preguntas, sugerencias o
cuestionar ideas mostrando interés y compromiso por el trabajo llevado a
cabo; junto con el trabajo y cooperación grupal, respetando y
considerando los aportes de ideas y pensamientos de los demás.
Asimismo valorar y comprender el aporte que le brindan las actividades
experimentales para construcción de sus conocimientos (Tenaglia et al.
2011).
29
El trabajo experimental realizado con apoyo de las prácticas de
laboratorio de Química, permite destacar el interés de los estudiantes
hacia la adquisición y comprensión de los nuevos conocimientos, así
como la motivación por descubrir algo más allá de lo observado y
comprobado; donde el trabajo en equipo aporte en la construcción y
refuerzo del conocimiento, haciendo que el estudiante aprecie las
actividades experimentales.
Actividad experimental del laboratorio de Química
Son un conjunto de acciones inmersas dentro de las prácticas de
laboratorio de Química acompañadas del experimento químico, ayudando
a promover el interés por la investigación y la ciencia. Siendo
fundamentales para la enseñanza de la Química, por ello, Mordeglia y
Mengascini (2014) aluden que los estudiantes durante la práctica de
laboratorio, utilizan métodos y técnicas, usan materiales, reactivos y
equipos, formulan hipótesis, obtienen datos de los cuales realizan
conclusiones y resultados, se comunican entre compañeros y el docente;
siendo estos aspectos los más relevante que las caracterizan.
En este sentido, se comprende que las actividades experimentales van
relacionadas con todas aquellas tareas que se llevan a cabo durante la
práctica de laboratorio, con el objetivo de enriquecer el aprendizaje de los
estudiantes y el docente pueda contar con nuevas herramientas para
innovar la calidad educativa. Las actividades experimentales deben
formar parte de la Química impartida en la educación, para que los
estudiantes logren vincular lo aprendido, con los fenómenos de la
naturaleza y desarrollen su pensamiento, habilidades, destrezas y
competencias; tomando mucho en cuenta que las prácticas de laboratorio
de cada nivel de formación necesitan estar acorde a las actividades a ser
desarrolladas.
30
Experimentos químicos
El experimento químico tiene un rol fundamental en la enseñanza de la
Química, al ser un recurso didáctico que fomenta el interés por la ciencia,
al despertar en los estudiantes la curiosidad, creatividad, asimilación de
los conocimientos y el uso de los sentidos; gracias a que, les ayuda a
comprobar las hipótesis que se han trazado y como una fuente de
conocimiento envuelta dentro de la actividad práctica (Rodríguez y
Gálvez, 2009).
Pérez, Puerta y Morera (2015) argumentan que su aplicación, conlleva
manipular variables aplicando el método experimental, logrando respaldar
los hechos de la realidad y las causas que las producen; tomando un
valor significativo dentro de la enseñanza de la Química, al dirigirse en el
sentido de aprender-aprender y enseñar-aprender, siendo un camino que
favorece al docente a alcanzar los objetivos establecidos.
La Química al ser una ciencia experimental necesita que, durante su
enseñanza, el docente utilice herramientas que le permitan al estudiante
familiarizar los conocimientos asimilados con los fenómenos, procesos
vitales, acontecimientos, sustancias y entre otros aspectos que acontecen
en el entorno; logrando comprender cuáles son los causas que los
producen gracias a los experimentos químicos que se aplican en las
prácticas de laboratorio.
Materiales y reactivos para la realización de prácticas de laboratorio
de Química
Las actividades experimentales que son realizadas durante las prácticas
de laboratorio de Química, son llevadas a cabo gracias a los diferentes
materiales que permiten su ejecución. Se caracterizan por tener diferente
naturaleza ya que pueden ser de: plástico, metal, vidrio, porcelana,
31
caucho o cerámica; así como también pueden ser volumétricos o no
volumétricos según la función que ofrezcan.
Sin hacer de lado a los reactivos químicos, quienes permiten que las
sustancias generen reacciones entre ellas, obtenido nuevos productos;
siendo de diferente composición o naturaleza. Tanto materiales como
reactivos son imprescindibles dentro de las prácticas de Laboratorio de
Química; sin embargo, se puede destacar aquellos materiales y reactivos
de bajo costo y adquisición, que contribuyen al cuidado del medio
ambiente, con aquellos que son de uso tradicional en el Laboratorio de
Química que en determinadas ocasiones pueden llegar a romperse o
causar daños a los estudiantes.
A continuación, se presenta los materiales y reactivos tradicionales de las
prácticas de laboratorio tradicional, y los materiales y productos de uso
cotidiano utilizados en de las prácticas alternativas de Química:
Materiales de uso tradicional de las prácticas de laboratorio de
Química
El laboratorio de Química contiene múltiples instrumentos acorde a la
necesidad del trabajo experimental a ser realizado o las diferentes
técnicas y metodologías que se estipulen dentro de la guía de laboratorio;
a pesar de la gran variedad de materiales es importante mencionar
aquellos que se utilizan con mayor frecuencia y deben estar directamente
relacionados con los estudiantes.
Tabla 1. Materiales de uso tradicional en el laboratorio de química
Denominación Definición
Vaso de precipitación
Recipiente de vidrio utilizado para preparar
soluciones, efectuar reacciones químicas, calentar o
contener líquidos; caracterizado por su graduación,
32
fondo plano y su boca ancha con un pico para verter
su contenido.
Matraz Erlenmeyer
Recipiente de vidrio, graduado, de forma cónica,
distinguido por su cuello largo y estrecho, además
de su fondo plano; se utiliza para calentar y
preparar soluciones o hacer titulaciones.
Tubos de ensayo
Tubo de vidrio resistente a altas temperaturas, con
una abertura en la parte superior, empleado para
contener muestras y calentarlas.
Vidrio de reloj
Receptáculo esférico utilizado para elaborar
evaporaciones y cristalizaciones, y tapar vasos de
precipitación.
Crisol Envase de porcelana empleado para carbonizar o
calentar compuestos.
Pipetas
Tubo de vidrio, graduado con puntas icónicas, útil
para medir y trasladar variantes cantidades de
líquido.
Bureta
Tubo de vidrio graduado que presenta una llave,
empleado para medir y regular la cantidad de
líquidos.
Probeta
Recipiente cilíndrico, graduado, de vidrio o plástico
y fondo plano, utilizado para medir el volumen de
líquidos.
Embudo
Instrumento hueco cónico con prolongación de un
tubo que permite el traslado y filtración de líquidos,
al colocar papel filtro sobre él.
Piceta
Frasco plástico con tapa rosca y tubo curvado,
empleado para contener agua destilada, con la que
se enjuaga el material de vidrio, o se limpian
algunas muestras.
Mortero y pistilo Instrumentos de porcelana útiles para triturar y
33
mezclar compuestos o muestras sólidas.
Termómetro
Tuvo capilar de vidrio que contiene mercurio en la
parte inferior, graduado en °C o °F para medir la
temperatura.
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Viceministerio de Ciencia y Tecnología del Salvador (2014)
Reactivos de uso tradicional en las prácticas de laboratorio de
Química
Llevar a cabo las actividades experimentales requiere el uso de
sustancias que generen reacciones químicas, al combinarse, separarse o
mezclarse. Las diferentes prácticas de laboratorio dan la oportunidad al
estudiante de emplear diferentes reactivos químicos, entre los más
utilizados se encuentran:
Tabla 2. Reactivos de uso tradicional en las prácticas de laboratorio de química
Denominación Definición
Ácido Sulfúrico (H2SO4)
Sustancia líquida incolora, fuerte y viscosa utilizada
en la industria maderera, fertilizantes y la obtención
de ácidos y bases.
Ácido Clorhídrico (HCl)
Solución acuosa, corrosiva e irritante empleada para
fabricar químicos de limpieza y ajustar la acidez de
soluciones químicas en el laboratorio.
Cloruro de Sodio (NaCl)
Conocida usualmente como sal común, es un
compuesto utilizado prioritariamente en la industria
alimenticia.
Nitrato de Plata (AgNO3)
Sustancia binaria de práctico uso soluble para
generar reacciones rédox, al estar en contacto con
otros compuestos.
Ácido Acético
(CH3-COOH)
Sustancia corrosiva orgánica, utilizada como reactivo
químico para fabricar productos de plástico, limpieza
34
e incluso se emplea en la industria alimenticia, siendo
un claro ejemplar el vinagre.
Almidón Soluble
(C6H12O6)n
Sustancia inodora presente en varios alimentos,
utilizada en la industria química alimenticia.
Glucosa (C6H12O6) Monosacárido soluble, empleado en el laboratorio de
Química para efectuar actividades experimentales.
Permanganato de
Potasio (KMnO4)
Sustancia sólida inodora, soluble empleada como
agente oxidante, tratamiento de agua, y para producir
compuestos orgánicos.
Propano (CH3-CH2-CH3) Sustancia orgánica, incolora e inodora utilizada
principalmente para la calefacción.
Hidróxido de sodio
(NaOH)
Denominado también como sosa cáustica, es una sal
utilizada para fabricar productos químicos, regular el
PH, etc.
Sulfato de Sodio
(NaSO4)
Sustancia cristalina empleada en diferentes ámbitos
de la industria maderera y textil.
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Ministerio de Salud de El Salvador (2011)
Materiales de uso cotidiano de las prácticas alternativas de
laboratorio de Química
Con el objetivo de llevar al estudiante a reflexionar y acercarse más a
comprender todo aquello que nos rodea, el docente puede hacer uso de
materiales, objetos o juguetes que cotidianamente se utilizan en casa y
que se pueden adquirir fácilmente en las tiendas, farmacias, u otros
lugares; convirtiéndose en instrumentos de trabajo, que permiten el
desarrollo de actividades experimentales y contribuyen al cuidado del
medio ambiente. Dentro de casa o fuera de ella disponemos de diferentes
tipos de materiales que pueden ser utilizados durante las prácticas de
laboratorio de Química entre ellos se encuentran:
35
Tabla 3. Materiales de uso cotidiano de las prácticas alternativas de laboratorio de química
Materiales de Uso Cotidiano
Materiales Naturales Materiales Artificiales
Origen Animal:
Lana
Plumas
Seda
Plástico:
Pet: botellas de agua, aceite, bebidas.
PVC: Tubos, cables eléctricos, envases
de detergente.
PP: Contenedores de alimentos como
los biberones.
Otros: Artículos como cajas de
muestras, jeringuillas, juguetes,
medidores de detergentes, etc.
Bioseguridad: Guantes, mascarilla
Origen vegetal:
Algodón
Hilos de algodón
Corcho
Goma
Carbón
Madera
Vidrio:
Botellas y recipientes de productos
alimenticios y bebidas.
Embaces, frascos.
Cartón y papel:
Hojas y cartones en desuso reciclados.
Artículos de oficina
Origen mineral:
Rocas
Arena
Yeso
Sal
Arcilla
Metales:
Construcción: tornillos, cables de cobre,
aluminio
Bebidas: latas de aluminio
Alimentos: latas de envasados, papel
aluminio, cucharas, etc.
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Aragón. (2004)
36
Productos de uso cotidiano en las prácticas alternativas de
laboratorio de Química
Los experimentos químicos son concebidos mediante reactivos químicos,
quienes pueden ser remplazados por productos de consumo que,
frecuentemente utilizados en diferentes aspectos, entendiendo que son
bienes o servicios que necesitamos en nuestra vida diaria. La actividad
experimental consiste en generar reacciones químicas y los productos
brindan la posibilidad de hacerlo, existiendo una gran índole de productos
de convivencia, a continuación, se mencionan los más significativos para
ser utilizados en las prácticas alternativas de Laboratorio de Química.
Tabla 4. Productos de uso cotidiano en las prácticas alternativas de laboratorio de química
Productos de Convivencia
Tipo de producto Ejemplificación
Alimenticios
Frutas: jugo de limón, naranja (ácido
cítrico).
No perecibles de Cartón/plástico: jugos,
gaseosas, leche.
Aceites vegetales: vinagre (ácido
acético).
Condimentos: sal, azúcar, bicarbonato de
sodio.
Colorantes vegetales, gelatina.
Leche de magnesia (contiene hidróxido
de magnesio).
Levadura
Limpieza
Limpiametales, limpiadores que contienen
ácido clorhídrico.
Lejía
Productos antigrasa (contienen hidróxido
37
de sodio).
Jabones
Cloro
Medicamentos
Aspirina (ácido acetil salicílico)
Vitamina C (ácido ascórbico)
Alka-seltzer
Agua oxigenada
Alcohol
Productos varios
Aceites de bebé
Pañales de bebé (Policlorato de sodio)
Pilas (dióxido de manganeso)
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Aragón. (2004)
Normas de seguridad de las prácticas de laboratorio de Química
El laboratorio de Química posee ciertas normas de seguridad que son
muy importantes de considerar antes de realizar cualquiera actividad
experimental, para evitar que los estudiantes sufran algún tipo de
accidente o daño al utilizar los materiales y equipos empleados durante la
práctica de laboratorio. Valle, et al., (2016) hacen énfasis en reglas de
seguridad que son importantes de considerar para realizar cualquier
actividad dentro del laboratorio de Química entre ellas están:
Colocarse un mandil de mangas largas, de algodón.
Según la complejidad de la actividad, utilizar lentes de seguridad.
Preferentemente llevar puesta ropa cerrada.
Sujetarse el cabello en forma de cola, quienes tengan el cabello
largo.
Está estrictamente prohibido comer, beber y fumar dentro del
laboratorio.
Lavarse las manos al culminar las prácticas experimentales.
38
Tener conocimiento del uso de reactivos químicos antes de
manipularlos.
Utilizar únicamente los materiales y reactivos que han sido
solicitados en por el instructor del laboratorio.
Desechar los reactivos ya utilizados, evitando de cualquier forma
volver a colocarlos en los recipientes de donde fueron extraídos.
Utilizar materiales correspondientes como pinzas o paños para
manipular objetos calientes, siempre sobre la mesa.
El laboratorio de Química permite el desempeño de acciones que
contribuyen al proceso de enseñanza-aprendizaje, por ello es
fundamental que el estudiante cumpla las indicaciones impartidas para
evitar todo tipo de accidentes; entre las normas de seguridad según
Alcázar et al., (2015) se encuentran:
Limpiar la mesa de trabajo en el caso de derramar algún reactivo.
Evitar probar los productos químicos o soluciones realizadas sin
una autorización.
En el caso de generarse incendios pequeños, apagarlos
inmediatamente con una toalla húmeda.
Si durante la práctica de laboratorio está expuesto al contacto con
alguna sustancia ya sea en los ojos o la piel, lavar con abundante
agua y notificarle al docente.
Evitar la inhalación de los vapores generados en las reacciones,
salvo si son indicaciones por el instructor.
Tomar precauciones ante el material inflamable y volátil que se
encuentre cerca del mechero.
Colocar el tubo de ensayo calentado en dirección contraria al sitio
donde se encuentren ubicados quienes están elaborando la
práctica.
Ser muy precavido con el instrumental de vidrio para evitar
accidentes y daños.
39
Los estudiantes dentro del laboratorio refuerzan y fortalecen sus
conocimientos mediante los experimentos químicos que desarrollan,
emplean materiales y reactivos que deben ser correctamente
manipulados y utilizados por ello también es importante mencionar que se
debe:
Situar sobre la mesa únicamente los materiales, equipos y
reactivos a ser utilizados.
Mantener los recipientes de los reactivos tapados.
Limpiar la mesa, materiales y equipos luego de utilizarlos.
Respetar el material colocado en cada mesa de trabajo.
Verter con precaución ácidos concentrados sobre el agua, jamás
hacerlo en viceversa porque pueden ocurrir accidentes.
Tomar la cantidad necesaria de los reactivos a ser utilizados.
Seguir las normas dictadas por el docente para desechar los
residuos que se han generado tras la actividad experimental (Valle,
et al., 2016).
Evaluación de las actividades experimentales del laboratorio de
Química
Las actividades experimentales consumadas durante las prácticas de
laboratorio de Química constituyen indicadores importantes para el
docente a la hora de valorar si los estudiantes han logrado alcanzar los
objetivos de aprendizaje, mediante el refuerzo y puesta en práctica de los
conocimientos, así como el desempeño que han expuesto para llevar a
cabo las diferentes actividades.
Banet (2000) argumenta que para evaluar las actividades experimentales
se debe tomar en cuenta su complejidad, el desempeño alcanzado por los
estudiantes e instrumentos de diferente naturaleza empleados; así se
encuentran:
40
1. Evaluación del aprendizaje: Estimar las respuestas y resultados de los
estudiantes al final de las actividades prácticas, el logro alcanzado al
desarrollar diferentes competencias, habilidades y destrezas; la
relación entre los datos obtenidos y su análisis, el uso de métodos y
técnicas para la resolución de las problemáticas planteadas, el trabajo
y colaboración en equipo, y el manejo de materiales y equipos.
El proceso implicado durante las prácticas de Laboratorio de Química
comprende un conjunto de actividades experimentales, intencionadas con
la finalidad de lograr que el estudiante fortalezca lo aprendido durante las
clases impartidas por el docente, quien debe evaluar los aspectos que
van desempeñando los estudiantes antes, durante y después de realizar
las actividades experimentales; tomando en cuenta las aspectos más
importantes para designar una valor cuantitativo a través del informe de
laboratorio.
2. Evaluación de la planificación y desarrollo de las prácticas de
laboratorio de Química: Corresponde a la evaluación general que el
docente estimula al grupo de estudiantes, una vez que ha obtenido los
resultados de aprendizaje, permitiéndole reconocer los aspectos
fuertes que han logrado desarrollar y aquellos puntos débiles que debe
reforzar (Banet, 2000).
La actividad experimental a su vez contribuye con la evaluación para la
enseñanza del docente, al verificar mediante el informe de laboratorio los
aciertos y errores cometidos por los estudiantes durante la aplicación del
contenido teórico, uso de fórmulas, métodos y técnicas de resolución, que
de ser necesario se debe volver a explicar o cambiar la metodología de
enseñanza.
3. Evaluación de materiales de instrucción: Se enfoca en el material,
equipos y guías de laboratorio empleados durante las actividades
41
experimentales, comprobando si una vez que se han ejecutado han
sido eficaces (Banet, 2000).
Las guías de laboratorio contienen la información y material instruccional
que el estudiante necesita para llevar a cabo la actividad práctica, sin
embargo, es importante revisar y verificar si se está logrando alcanzar los
objetivos para los cuales han sido utilizadas o si es necesario actualizar
su información, materiales, equipos o reactivos.
Importancia de las prácticas de laboratorio de Química
La Química es la ciencia encargada del estudio de todo lo relacionado con
la materia, así como de fenómenos y sucesos que ocurren en la
naturaleza, al ser impartida a los estudiantes de cada generación, se hace
necesaria la estrecha relación que existe entre el cuerpo teórico y la
actividad experimental que se desarrolla durante las prácticas de
laboratorio; quienes toman un rol fundamental en la educación,
permitiéndole al estudiante despertar su curiosidad hacia lo que está a su
alrededor, al comprender los conocimientos científicos, tras poner en
práctica los métodos, técnicas y conocimientos que le ha proporcionado el
docente, su experiencia y desempeño de habilidades, destrezas y
competencias.
Si bien, el docente es el encargado de ayudar a facilitar el proceso de
comprensión de conocimientos, debe buscar herramientas que le ayuden
a reforzar, consolidar y controlar los resultados de aprendizaje; según
Fernández (2016) en la asignatura de Química la importancia que toman
las prácticas de laboratorio son las siguientes:
Enaltecen el interés y motivación de los estudiantes hacia el estudio
de la Química.
Contribuyen a la formulación y comprobación de hipótesis para
llegar a la resolución de las problemáticas planteadas.
42
Dan paso al aprendizaje significativo de los estudiantes al manipular
materiales, equipos y reactivos de laboratorio.
Permiten el desarrollo de habilidades, destrezas y valores.
Estimula al estudiante a apropiarse de los conocimientos científicos
y ponerlos en práctica.
La Química impartida durante la educación secundaria necesita ser
motivadora e inspiradora para los jóvenes del Bachillerato, de modo que
las prácticas de laboratorio abren paso al descubrimiento y exploración de
la ciencia, logrando llevar el aprendizaje más allá de lo que ha sido
planificado.
Bermúdez (2012) señala que el uso del laboratorio de Química es
importante al fomentar actividades, que permiten desarrollar diferentes
estilos de aprendizaje por medio de las prácticas de laboratorio; dejando
de lado la monotonía, tras direccionar al estudiante hacer el protagonista
de las actividades que va realizando, aprendiendo significativamente.
Guías de prácticas alternativas de laboratorio de Química
Las actividades experimentales realizadas en el Laboratorio de Química
son acompañadas de guías que permiten familiarizar y direccionar al
estudiante hacia el trabajo a ser realizado. En dichos instrumentos
pedagógicos se detallan los pasos que se debe seguir durante el
desarrollo de la práctica, los materiales, reactivos, equipos a utilizar; así
como también, las fórmulas, métodos y técnicas para obtener datos y
lograr solucionar los problemas planteados, mediante el análisis e
interpretación de los resultados obtenidos al final de todas las actividades.
En Ecuador, la Ley General de Educación hace énfasis en proporcionar al
estudiante instrumentos que le permitan desplegar su pensamiento crítico,
al igual que poder comprobar los fundamentos impartidos en el aula de
clase. Las instituciones educativas deben brindar al estudiante
43
herramientas que le permitan desarrollar las actividades experimentales,
entre ellas se encuentran las Guías de prácticas de Laboratorio de
Química que deben estar adecuadas para cada nivel de aprendizaje
acorde a las temáticas abarcadas (Bejarano, 2014).
Las Guías de prácticas alternativas de Laboratorio de Química, son
herramientas que permiten el desarrollo de actividades experimentales,
adaptadas a los materiales que posee la institución educativa y
esencialmente a materiales y productos de bajo costo y fácil adquisición,
brindándole al docente una variedad de productos y recursos que pueden
emplear los estudiantes durante la actividad experimental, sin la
necesidad de utilizar instrumentales de laboratorio sofisticado (Serrano y
García, 2015).
Las prácticas alternativas de Laboratorio de Química implican el
desarrollo del trabajo experimental guiado por el docente y realizado por
los estudiantes; sin embargo, durante este proceso se hace necesario el
uso de Guías de prácticas de laboratorio que motiven y encaminen al
estudiante hacia la actividad experimental que va a realizar. Al tratarse de
prácticas alternativas de laboratorio de Química, las guías deben
enfocarse en relacionar el fundamento teórico, experimentos, métodos y
técnicas, con el uso e importancia de los materiales y productos de
convivencia de bajo costo y fácil adquisición; sin dejar de lado el
desarrollo de habilidades, destrezas y competencias, al igual que la
capacidad de resolver problemas al vincular los conocimientos
previamente adquiridos con la actividad experimental, logrando extender
el pensamiento crítico e interés hacia la actividad científica.
Por otro lado, la Guía de prácticas alternativas de Laboratorio de Química,
debe incluir las normas de seguridad y comportamiento para llevar a cabo
las actividades experimentales, ya sea dentro del laboratorio o del aula de
clases; además de fomentar el trabajo en equipo, uso de las tecnologías
44
de comunicación e información, importancia y cuidado ambiental, y sus
indicaciones deben contener un lenguaje formal y comprensible para los
estudiantes.
Alemán y Mata (2006) mencionan que los elementos que deben constituir
las guías de prácticas de Laboratorio de Química son las siguientes:
Título de la práctica, relacionado al tema abordado en clase.
Introducción, haciendo referencia al cuerpo teórico que sustente la
actividad experimental a ser realizada.
Objetivo de la práctica, donde se establece los fines del
experimento.
Materiales, equipos y reactivos, que ayudarán a efectuar el trabajo
experimental.
Metodología, que describe el procedimiento que se debe ir
realizando durante la actividad.
Resultados, donde se suele ubicar tablas para colocar los datos
obtenidos por el estudiante.
Bibliografía, que aportó a desarrollar los contenidos de la práctica
de laboratorio.
Tomando en cuenta el punto de vista de Alemán y Mata (2006), se
considera necesario integrar todos los elementos antes mencionados
dentro de la Guía de prácticas alternativas de Laboratorio de Química,
además de añadir y modificar algunos, considerando la renovación e
innovación de las mismas. De tal manera, que los elementos que
componen una Guía de prácticas alternativas de laboratorio son los
siguientes:
Datos Generales de la Institución Educativa, docente, asignatura,
unidad didáctica.
Normas de Seguridad y comportamiento en el laboratorio.
45
Título de la práctica de laboratorio.
Introducción.
Objetivo de la práctica de laboratorio.
Materiales y reactivos (productos de convivencia).
Metodología.
Gráficos del proceso realizado por los estudiantes.
Resultados.
Cuestionario, que consiste en una serie de preguntas referente a la
actividad experimental realizada o la investigación de inquietudes
relacionas al tema.
Referencias Bibliográficas.
Sitios Web, para reforzar las actividades experimentales realizadas.
Simuladores virtuales y video tutoriales para consolidar las
actividades experimentales por medio de las TIC.
Hoja del informe de laboratorio, utilizada por los estudiantes para
evidenciar y evaluar las actividades realizadas.
Rúbrica de evaluación de las actividades experimentales realizadas
mediante las prácticas alternativas de Laboratorio de Química.
Enseñanza de la química
La Química es una ciencia experimental muy importante, al ser la
encargada del estudio de la materia y sus reacciones, basadas en la
comprensión de fenómenos que ocurren a nivel macroscópico y siendo
manifestada mediante subniveles; resultando ser difícil de explicar, al
abordar la gran variedad de temáticas, fórmulas, elementos, métodos y
técnicas de resolución de problemas, cuando únicamente el docente
enseña la Química con lenguaje simbólico y conocimientos explícitamente
teóricos que no se relacionan con las experiencias y fenómenos que los
estudiantes han ido apreciando durante el transcurso de vida (Tejada et
al., 2013).
46
El estudio de la Química implica una variedad de conocimientos
fundamentales que son impartidos a los estudiantes, con la finalidad de
que adquieran la capacidad de comprender y analizar críticamente los
fenómenos que se producen en su entorno y las causas que los originan;
para esta importante labor el docente debe apoyarse de diferentes
recursos, estrategias, métodos y técnicas que van vinculadas a la teoría y
la actividad práctica, buscando siempre su innovación, dejando de lado al
aprendizaje memorístico.
La enseñanza de la Química consiste en aproximar a los estudiantes a
comprender, reflexionar y valorar la importancia de esta ciencia, por
medio de la guía del docente, quien es el encargado de planificar los
contenidos y conocimientos a ser impartidos; estableciendo objetivos y
seleccionando métodos y estrategias didácticas que empleará antes,
durante y después de la clase, así como en la evaluación. De tal forma
que, al docente le corresponde seleccionar conceptos e información
científica actualizada, poniendo en práctica los saberes disciplinares que
abarquen los aspectos procedimentales, conceptuales y actitudinales; a la
vez, dominar la enseñanza de la materia de Química logrando direccionar
el contenido científico de forma constructiva hacia a los estudiantes
(Galiano y Sevillano, 2015).
Dentro del aula de clases, la Química juega un papel importante durante
la educación, al estar estrechamente relacionada con todas las otras
ciencias y disciplinas que son impartidas desde los niveles iniciales. A
decir por ello, Jurado et al., (2017) manifiestan que la enseñanza de la
Química es muy importante, debido a las diferentes formas y lugares
donde la Química está presente; partiendo desde las funciones del
organismo dentro y fuera del ser humano, las actividades realizadas en el
interior de la cocina, la agricultura e incluso en todos los objetos que
podemos apreciar a nuestro alrededor y un sin número de ejemplos
donde la Química forma parte de la vida cotidiana, respondiendo con ello
47
a las múltiples preguntas que se plantean los jóvenes en las diferentes
áreas educativas.
De tal modo que, la enseñanza de la Química comprende guiar al
estudiantado hacia el aprendizaje de la Química, mediante los
conocimientos científicos estrechamente vinculados con la experiencia y
la actividad experimental, la utilización de estrategias, métodos y técnicas
que forman parte del estilo del docente y los recursos didácticos; con el fin
de brindar a los estudiantes la noción, valoración e importancia que tiene
la Química para responder muchas inquietudes que durante el trascurso
de su vida se habían planteado. Además del desarrollo en los aspectos
conceptuales, procedimentales y actitudinales, fortalecer el aprendizaje
significativo y su interés por la ciencia.
A pesar de ello, la enseñanza de la Química en el Bachillerato de muchas
instituciones educativas se encuentra muy alejada de su definición,
debido a que algunos docentes dejan de lado la importancia que tienen
las actividades experimentales, de investigación, la interrelación con las
demás ciencias y disciplinas, y la actualización de conocimientos
científicos y planificaciones; dando como resultado el desinterés de los
estudiantes, el desarrollo del aprendizaje memorístico y repetitivo.
Métodos de enseñanza de la química
Componen un conjunto de acciones, habilidades y principios sujetos al
estilo de enseñanza del docente de Química, utilizados con el objeto de
promover la organización y los objetivos de aprendizaje hacia sus
estudiantes.
48
Gráfico No.3. Métodos de Enseñanza de la Química.
Elaborado por: Macas. (2020) Fuente: Rosario. (2017)
Método en cuanto a la forma de razonamiento
Son métodos centrados en el desarrollo y uso de las capacidades y
habilidades intelectuales de los estudiantes, para la resolución de las
problemáticas planteadas; entre estos métodos se encuentran los
siguientes:
Método deductivo
Este método reside en aprender un tema de forma general e ir
descomponiéndolo en partes, para ello el docente explica conceptos
generales de una temática y va guiando a sus estudiantes a relacionarlos
con casos particulares mediante la lógica y el razonamiento para evitar
que surjan contradicciones (Rosario, 2017).
Métodos de Enseñanza de la
Química en Cuanto a:
La forma de razonamiento
Coordinación de la materia
Actividades de los
alumnos
Globalización de los
conocimientos Relación Docente-
Estudiante
Aceptación de lo
enseñado
Abordaje del tema de estudio
Método experimental
49
Durante el desarrollo de la clase, el docente necesita partir de temas
generales y desarrollarlos paso a paso, con el fin de que los estudiantes
logren ir encadenando los conceptos impartidos, generando conclusiones
de forma deductiva; por ejemplo, cuando el docente de Química explica
que los metales son conductores de energía eléctrica, menciona varios
metales, de forma que, los estudiantes llegan a la conclusión que el
cobre, el hierro y los demás metales son conductores de energía eléctrica.
Método inductivo
Es uno de los métodos más favorecedores para el estudio de las ciencias,
al transmitir a los estudiantes hechos particulares que deben relacionar
con situaciones o actividades que han experimentado y descubrir cuál es
el principio general que los conduce; además permite orientar a los
estudiantes a realizar las actividades experimentales al comprobar las
leyes que rigen diferentes fenómenos de la vida cotidiana (Rosario, 2017).
El docente es un guía del aprendizaje de los estudiantes que pretende
lograr que por sí mismos construyan sus propios conocimientos; por ello
durante la enseñanza debe poner en práctica el método inductivo,
compartiéndoles varios casos específicos del tema tratado, con el objetivo
de llevarlos a reflexionar cual es la causa que los produce y en otros
hechos similares donde se produce.
En la enseñanza de la Química es fundamental la puesta en práctica de
este método tanto la praxis como en la construcción de conocimientos en
el aula de clases, así un claro ejemplo se evidenciaría al momento de
explicar que el agua está compuesta por oxígeno e hidrógeno, y los
estudiantes lleguen a la conclusión de que todos los compuestos
químicos y productos que consumen están constituidos por la unión de
diferentes elementos químicos.
50
Método comparativo o analógico
Como su nombre lo menciona este método permite la contrastación entre
dos casos particulares, relacionando sus semejanzas de forma analógica
para llegar a establecer una conclusión (Rosario, 2017).
Las comparaciones de dos situaciones particulares dan como resultado
una conclusión analógica, una vez que los estudiantes analizan sus
semejanzas y diferencias dando validez a sus argumentos. De modo que,
durante la clase de Química el docente realiza un experimento A donde
mezcla magnesio con sulfato de cobre y un experimento B mezclando
ácido clorhídrico y zinc; los estudiantes observan, analizan la actividad
realizada y llegan a la conclusión, de que la unión de reactivos da como
resultado dos o más productos, y a su vez que existen diferentes tipos de
reacciones químicas.
Métodos en cuanto a la coordinación de la materia
Son métodos apegados a la enseñanza, mediante el razonamiento lógico,
intereses, motivación y experiencias de los estudiantes para aprender o
son manejados mediante la técnica expositiva.
Método lógico
Se emplea cuando se tratan sucesos de causa-efecto, partiendo de un
orden que puede ir del antes al después, del origen a la actualidad o de
algo simple a transformase en algo complejo (Rosario, 2017).
Toda acción siempre genera una reacción y el método lógico hace
hincapié al razonamiento que deben desarrollar los estudiantes, para
comprender las acciones o procedimientos que originan nuevos
acontecimientos; así por ejemplo, el docente de Química pregunta a sus
estudiantes lo que sucedería al mezclar agua con azúcar, explicando
51
seguidamente que función cumple cada elemento mencionado, y guiando
a sus estudiantes hacia la comprensión de que al mezclar un soluto y un
solvente se obtiene como resultado una disolución.
Método psicológico
Consiste en acercar el acto educativo a los intereses, necesidades y
experiencias de los estudiantes, motivándolos e incentivándolos a tratar el
tema de estudio sin rigurosidad o determinación lógica alguna (Rosario,
2017).
La enseñanza comprende la innovación y puesta en práctica de diferentes
métodos, que apoyen al docente a incentivar al estudiante a aprender y
aprehender los conocimientos; en varias ocasiones el docente debe
utilizar un método que le permitan mejorar la comprensión de las
temáticas difíciles, vinculándolas con aspectos del interés del
estudiantado. En Química, por ejemplo, cuando el docente desempeña
actividades experimentales junto a sus estudiantes, despierta su
curiosidad por conocer el procedimiento que emplearán y los resultados
que se irán produciendo; para posteriormente asociarlo a situaciones que
antes han experimentado.
Método simbólico o verbalístico
Se caracteriza por el uso de palabras a través de la comunión oral y
escrita, donde el docente debe manifestar los conceptos con claridad,
dominando sus gestos, movimientos corporales, tono de voz e incluso su
contacto visual con el estudiantado; al igual que, valorar criterios,
sentimientos y opiniones de los estudiantes empleando la técnica
expositiva, tomando en cuenta que debe ser utilizada con moderación
(Rosario, 2017).
52
El conjunto de contenidos que son impartidos durante la clase, requiere
que el docente organice los conocimientos más relevantes que necesitan
conocer los estudiantes, junto a la comunicación verbal y no verbal del
docente y sus estudiantes, en temas sin complejidad alguna que más bien
den paso a su análisis y reflexión. Durante el trascurso de la enseñanza
de la Química se necesita explicar procesos, leyes, fórmulas, y varios
conocimientos más, por medio de la técnica expositiva, relacionándola
con otros métodos que permitan la participación del estudiante.
Métodos en cuanto a las actividades de los alumnos
Implican la participación activa o pasiva de los estudiantes y el docente
durante la enseñanza de los conocimientos científicos que son tratados
durante la clase.
Método pasivo
Resalta la actividad del profesor al enseñar los conocimientos por
intermedio de dictados, lecciones encontradas en el texto, preguntas y
respuestas aprendidas de memoria, manteniendo a los estudiantes con
actitudes pasivas; sin embargo, debe ser utilizado en pocas ocasiones o
se terminaría perdiendo el interés del estudiante (Rosario, 2017).
En diferentes circunstancias durante la enseñanza se requiere la atención
del estudiante al momento de dictarle las indicaciones de una actividad
que debe realizar, un cuestionario que posteriormente debe resolver o
ejercicios que debe aplicar durante la clase; de forma que, tras unos
instantes la pasividad de los estudiantes inmediatamente se dirija hacia
su participación activa.
53
Método activo
Centrado en la participación activa del estudiante al incentivarlo a
apropiarse de las técnicas y herramientas que dispone para construir su
aprendizaje, con la guía del docente, quien lo orienta a intervenir de forma
física y mental durante el desarrollo de las actividades (Rosario, 2017).
Fomenta la comunicación, participación e integración entre los
estudiantes durante la clase, favoreciendo la puesta en práctica de sus
habilidades y competencias, logrando asimilar los conocimientos a través
del aprendizaje significativo; un indudable ejemplo sería, la ejecución de
actividades experimentales y el uso de los recursos didácticos para
mejorar la comprensión de las leyes de los gases.
Métodos en cuanto a la globalización de los conocimientos Distinguen el interés de asociar las diferentes áreas de conocimientos o
de tratar su especialidad por separado, de acuerdo con los tópicos que
sean tratados.
Método de globalización
Surge tras abordar un tema central, relacionándolo con otras ciencias en
el transcurso de las actividades realizadas, acorde a las situaciones que
se presenten, estableciendo un puente que direccione el conocimiento
hacia el aprendizaje y la realidad (Rosario, 2017).
Se comprende como un método interdisciplinario enfocado en las
necesidades del estudiante y la relación existente que tienen los
conocimientos con las diferentes disciplinas que han aprendido. Durante
el desarrollo de las clases de Química, el estudiante comprende que dicha
54
ciencia no solo está centrada en el conocimiento químico; puesto que,
interviene estrechamente con otras áreas del conocimiento.
Método no globalizado
Denota los conocimientos científicos de una ciencia en general sin
necesidad de enlazarla con otras ciencias, encaminando a los estudiantes
al análisis y estudio de una sola disciplina (Rosario, 2017).
Acorde a la introducción de una ciencia y en determinados temas que se
abordan durante su explicación, se necesita hacer énfasis ya sea en su
importancia, características, propiedades, procedimientos y otros
aspectos relevantes; en la enseñanza de la Química, el docente explica a
sus estudiantes que esta ciencia se encarga del estudio de la materia y
todo lo referente a ella.
Métodos en cuanto a la relación entre el docente y el estudiante
Corresponden a los métodos de trabajo y adquisición de conocimientos
de forma individual, grupal o mixta, según lo requiera la organización del
tema.
Método de trabajo individual
Referente al trabajo personalizado que deben llevar a cabo los
estudiantes con el objetivo de potenciar sus capacidades y habilidades de
forma propia, logrando comprender el conocimiento acorde a sus
intereses y necesidades (Rosario, 2017).
Permite la libre expresión y desarrollo del criterio, conocimientos,
creatividad, competencias e ingenio de los estudiantes al realizar
actividades individuales que serán guiadas por el docente; durante la
resolución de talleres, ejercicios, esquemas conceptuales y otras técnicas
55
más, el estudiante debe poner en práctica lo enseñado, logrando por sí
mismo resolver las actividades de Química asignadas.
Método de trabajo colectivo
Incentiva la cooperación y participación de los estudiantes por medio de la
enseñanza grupal, quienes deben trabajar en equipo para lograr alcanzar
los resultados requeridos; preparándolos para el futuro, donde deberán
realizar diferentes actividades junto a sus compañeros de trabajo
(Rosario, 2017).
Brinda al docente grandes beneficios durante el proceso de enseñanza,
puesto que, al trabajar con muchos estudiantes se dificulta en ocasiones
la orientación de los conocimientos, además fortalece la comunicación,
respeto y valor de los criterios entre compañeros de clase. Durante la
enseñanza de la Química el docente hace alusión a la resolución de
talleres, cuestionarios, actividades experimentales que involucran la
motivación e incentivación hacia el trabajo colectivo.
Método mixto de trabajo
Plantea la organización de actividades que den apertura a la participación
individual y colectiva de los estudiantes, de modo que, se construya el
conocimiento con el aporte de los miembros del grupo y se consolide de
forma personal (Rosario, 2017).
Conecta el análisis y la comprensión individualizada de los conocimientos,
o la información recopilada de varios integrantes de un grupo, logrando
generar un aprendizaje significativo que se da en ambas direcciones. En
la enseñanza de la Química, este método puede ser puesto en práctica
durante las tareas y proyectos de investigación, al asignar a los
estudiantes actividades individuales y grupales durante su ejecución.
56
Métodos en cuanto a la aceptación de lo enseñado
Son aplicados en base a los conocimientos que el docente proporciona a
sus estudiantes, ya sea que no pueden ser refutados o que impliquen la
construcción y descubrimiento de los mismos.
Método dogmático
Es aplicado cuando los conocimientos impartidos por el docente tienen la
única realidad, sin llevar al estudiante a analizar o reflexionar sobre ellos;
siendo utilizado cuando no existen la forma de fundamentarlos
teóricamente o no pueden ser comprendidos por los estudiantes (Rosario,
2017).
Las diferentes áreas de conocimiento dentro de su gama de conceptos
abarcan fórmulas, símbolos o principios que no requieren la
comprobación o una búsqueda profunda para su comprensión, y son
receptados por los estudiantes, aprendiendo de la misma forma en que
fueron proporcionados por el docente; por ejemplo, cuando el docente de
Química les enseña a sus estudiantes las diferentes unidades de medida
y sus respectivas conversiones, que utilizarán para la resolución de los
problemas.
Método heurístico
El docente mediante este método suministra a sus estudiantes un
conjunto de conocimientos, con el objeto de analizar, flexionar, investigar,
y aprender tras haberlos comprendido; donde el descubrimiento y la
creatividad son claves para la enseñanza y aprendizaje (Rosario, 2017).
Conocido como el método de descubrimiento permite la construcción de
los conocimientos con la guía del docente, motivándolos a interesarse por
la ciencia y desarrollar su creatividad; siendo utilizado en la Química
durante las actividades experimentales y de investigación.
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Métodos en cuanto al abordaje del tema de estudio
Son utilizados acorde a la enseñanza de los conocimientos, de forma
disgregada o integral; sin embargo, ambos tienen la finalidad de conducir
el aprendizaje de los estudiantes.
Método analítico
Se basa en la enseñanza de los tópicos de estudio, descomponiéndolos
en fracciones que serán analizadas para llegar a la compresión del tema
central, y lograr denotar su importancia y la de sus elementos (Rosario,
2017).
Al estudiar un tema dividido en diferentes partes, se brinda a los
estudiantes la oportunidad de conocer sus características, clasificación,
leyes, propiedades y otros aspectos que son examinados para profundizar
y entender mejor estimación; prueba de ello, es el estudio de los
elementos químicos que son abordados desde su definición hasta las
propiedades de cada uno de los elementos de forma individual.
Método Sintético
Involucra la unión de las partes más importantes tomadas en cuenta por
los estudiantes, para constituirlas dentro de un solo tema general que rige
a todas ellas de forma esencial (Rosario, 2017).
Es destinado a las actividades que requieren la enseñanza de
conocimientos esenciales, que son implicados en un todo, partiendo del
análisis hacia la formulación de una conclusión. El docente, al solicitar
ideas a sus estudiantes acerca de la noción de la Química, apunta sus
criterios y finalmente, construye junto a ellos una definición para la
asignatura.
58
Método experimental
Es el encargado de encaminar a los estudiantes hacia la corroboración de
los conocimientos detallados y explicados por el docente, a través de
actividades experimentales que les permitan plantearse hipótesis
predictivas, que deben ser comprobadas durante el trabajo de laboratorio
al manipular variables, poner en práctica habilidades, destrezas y
competencias, y el trabajo en equipo; logrando obtener datos y
posteriormente establecer resultados y conclusiones (Caballero, 2014).
El docente asigna a los estudiantes un trabajo experimental, que incluya
la manipulación de variables, observación y recopilación de datos de un
experimento, llegando a descartar o aprobar la hipótesis planteada al
inicio de la actividad; en la educación secundaria este método es aplicado
durante las prácticas de laboratorio de Química para fortificar los
conocimientos aprendidos en el aula de clase.
La experimentación en la enseñanza de la Química
El desempeño de actividades experimentales pretende comprobar una
hipótesis planteada a través del empleo de variables, para encontrar
explicaciones de las causas que producen los fenómenos estudiados;
dentro del campo educativo, se busca relacionar dicha actividades
tomando en cuenta el avance de la ciencia y la tecnología, por ello, en la
enseñanza de la Química toma un valor significativo el vincular
estrechamente los conocimientos con el método experimental, donde se
desarrollen habilidades, técnicas, dominio del conocimiento y la
consolidación del aprendizaje, al solucionar las problemáticas planteadas
y superar el nivel de complejidad, motivando a los estudiantes a despertar
su capacidad investigativa y gusto por el campo científico (De Villa et al.
2015).
59
La experimentación dentro de la enseñanza de la Química, desempeña
un papel importante puesto que entre ellas existe un puente que ayuda al
afianzamiento del aprendizaje significativo para los estudiantes, quienes
al entrar en contacto con las sustancias, materiales, equipos y otras
herramientas de trabajo experimental, analizan y reflexionan sobre los
fenómenos observados, relacionándolos con el conocimiento de la clase y
su experiencia; consiguiendo percibir la importancia de la Química y su
aplicación en todo lo que les rodea.
El trabajo experimental realizado durante la enseñanza de la Química
implica ciertas fases que el docente debe tomar en cuenta durante su
ejecución, de tal forma que, Estévez, Mancebo, Basulto, Cervantes y
Claro (2007) mencionan que las actividades realizadas durante la
experimentación son las siguientes:
1. Establecimiento de premisas, donde los estudiantes formulan las
hipótesis del experimento a realizar, luego de que el docente ha
explicado el tema, objetivos y los ha inducido a realizar la actividad.
2. Preparación de la actividad experimental, consiste en otorgar las
herramientas, materiales y guías con las que se desarrollarán los
experimentos, y la organización de equipos y mesas de trabajo.
3. Mejora de habilidades durante la actividad experimental, son
efectuadas al inicio de las actividades, al surgir inconvenientes
para realizar los experimentos; de manera que el docente ayuda al
estudiante a solventar sus dudas y realizar la actividad con mayor
precisión.
4. Desarrollo de habilidades durante el trabajo experimental, consiste
en la resolución de las problemáticas establecidas utilizando los
datos obtenidos al realizar los experimentos, así como los
conocimientos científicos, fórmulas, métodos, habilidades y
destrezas.
60
5. Evaluación de la actividad experimental, donde se reflejan y
valoran los resultados de aprendizaje de los estudiantes y se
corrobora si los métodos de enseñanza están siendo efectivos o si
es necesario reforzarlos (Estévez et al., 2007).
Haciendo hincapié a las fases que se deben tomar en cuenta durante el
desarrollo de las actividades experimentales dentro de la enseñanza de la
Química, es necesario valorar su importancia, la motivación y ánimo de
los estudiantes por aprender y poner en práctica los conocimientos y su
relación con la realidad; además del refuerzo y orientación que debe
brindar el docente para elaborar un buen trabajo experimental de forma
individual y colectiva, con el fin de desarrollar diferentes aspectos en los
estudiante y mejorar la calidad educativa.
Técnicas de enseñanza de la Química
Son un conjunto de estrategias didácticas con las que cuenta el docente
de Química durante la enseñanza, utilizando los recursos y métodos para
efectivizar el aprendizaje de sus estudiantes; entre las técnicas de
enseñanza de Química se encuentran:
Gráfico No.4. Técnicas de Enseñanza de Química.
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Barzanallana. (2019)
Técnicas de Enseñanza de Química
Aprendizaje Basado en Problemas
Aprendizaje Basado en Proyectos
Aprendizaje Colaborativo
Estudio de Casos Seminario
Experimentales
Lluvia de ideas
Juego de roles
Preguntas y respuestas
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Aprendizaje basado en problemas (ABP)
Es una técnica activa que otorga el protagonismo al estudiante durante la
resolución de problemas reales que le han sido asignados; utilizando su
razonamiento, actitudes y habilidades con el objetivo de construir por sí
mismo los conocimientos, y poder solucionar las problemáticas que se
presentan en la vida profesional y cotidiana.
Aprendizaje basado en proyectos
Permite la participación activa del estudiante al enfocarse en resolver un
problema o cuestionario de investigación, recopilando información y
datos, para posteriormente analizarlos y establecer conclusiones, con el
objetivo de desarrollar sus conocimientos y al final presentar su trabajo en
base a sus esfuerzos, dedicación y entendimiento de la actividad; el
docente tan solo guía y aconseja a sus estudiantes durante el desarrollo
de las actividades.
Aprendizaje colaborativo
Es una técnica significativa dentro de la educación, enfocada en la
participación activa de equipos de trabajo, para desarrollar actividades
tras establecer objetivos comunes entre los estudiantes; su importancia
reside en el desarrollo de la comunicación e interacción grupal durante la
construcción de los conocimientos, y el perfeccionamiento de sus
habilidades y competencias.
Estudio de casos
Técnica de investigación donde el estudiante debe centrarse en la
búsqueda de información y profundidad de un tema establecido por el
docente, utilizando diferentes recursos y medios para llegar a la reflexión
y comprensión del tópico abordado; generando finalmente conclusiones
generales y la formación de nuevos conocimientos.
62
Seminario
Es una técnica activa de comunicación y análisis entre grupos de trabajo
establecidos por el docente, con el fin de obtener información relacionada
a un tema de interés que posteriormente será expresada mediante la
interacción de los equipos, profundizando y reflexionando los
conocimientos proporcionados y construyendo el aprendizaje de forma
colaborativa.
Experimentales
Constituyen un conjunto de técnicas encargadas de recopilar datos, al
realizar actividades experimentales donde se aplique el uso de materiales
e instrumentos, dando paso al análisis e interpretación de los resultados y
llegando a establecer conclusiones generales.
Lluvia de ideas
Es la técnica que consiste en recopilar ideas proporcionadas por los
estudiantes, tras plantear una temática y requerir de su colaboración
manifestando lo que conocen acerca del tema tratado, para
posteriormente unificarlas en un solo concepto de forma creativa y audaz.
Juego de roles
Es una representación sobre un tema o problemática difícil de
comprender, para ello los estudiantes deben interpretar un papel,
analizando los conceptos que les han otorgado al realizar el intercambio
de roles; transmitiendo la información de forma dinámica y comunicativa
para que los observadores logren comprender lo que intentan transmitir
los jugadores y construyan el aprendizaje de forma divertida.
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Preguntas y respuestas
Comprende el diálogo entre el docente y los estudiantes, mediante
preguntas que son planteadas por el docente con la intención de que las
respuestas generadas sean analizadas y sintetizas, al poner en práctica
su razonamiento, y posteriormente de forma general llegar a la
consumación de los temas afrontados.
Estrategias de enseñanza de la química
Son actividades intencionales implicadas dentro de la fabricación de una
tarea, siendo secuencias que tiene la finalidad de que el estudiante se
encamine a cumplir con los objetivos de aprendizaje de Química
establecidos.
Gráfico No.5. Estrategias de Enseñanza de la Química
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Galiano. (2014)
Estrategias de enseñanza de la Química
Objetivos
Resumen
Organizador previo
Ilustraciones
AnalogíasPreguntas
intercaladas
Pistas topográficas y discrusivas
Mapas conceptuales
y redes semnánticas
Uso de extructuras texturales
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Objetivos
Planteo de actividades que deben realizar los estudiantes, en los cuales
se estable las pautas con los que se deben llevar a cabo el trabajo; son
necesarios para direccionar el proceso de enseñanza y aprendizaje. El
docente es el encargado de establecer objetivos precisos de la temática a
ser tratada y de explicarlos al inicio de la clase.
Resumen
Es una estrategia caracterizada por la síntesis de la información,
mediante la expresión oral o escrita, donde se recopilan ideas relevantes
y se forma un argumento o un texto que contenga tan solo los
conocimientos esenciales para mejorar la comprensión del tema en caso
de ser muy extenso.
Organizador previo
Hace referencia a un esquema conceptual que contiene información
introductoria sobre un contenido que va a ser tratado durante la clase, con
el fin de dirigir a los estudiantes a relacionar dicha información con sus
conocimientos previos y generar interés por lo que aún no conoce.
Ilustraciones
Son un conjunto de estrategias didácticas que utiliza el docente durante la
enseñanza, donde se incluyen fotografías, gráficos, imágenes, dibujos,
pinturas y otros tipos de información visual, siendo una forma
representativa de los conocimientos emprendidos, para establecer la
relación del aprendizaje con la realidad.
65
Analogías
Son una serie de comparaciones entre dos aspectos, como pueden ser
los conocimientos nuevos con los conocimientos a base de la experiencia
del estudiante, estableciendo una semejanza entre sí, que ayude a
mejorar la compresión del tema; en Química, por ejemplo, al estudiar
fenómenos en términos científicos se puede realizar una confrontación
con los fenómenos que ocurren en la vida cotidiana.
Preguntas intercaladas
Refieren al cuestionamiento que el docente va realizando a sus
estudiantes durante diferentes momentos de la clase con el fin de verificar
si se están logrando cumplir los objetivos de aprendizaje y a su vez
reforzarlos, y aclarar las dudas o confusiones de los estudiantes.
Pistas tipográficas y discursivas
Son utilizadas para destacar las ideas más relevantes de un contenido o
discurso al hacer énfasis en ellas, de manera que las pistas tipográficas
señalan lo más importante dentro de un texto cuando el lector realiza la
lectura; mientras que las pistas discursivas realzan lo más importante de
un contenido transmitido de forma oral.
Mapas conceptuales y redes semánticas
Técnica sintetizadora de la información, por medio de, representaciones
gráficas donde se ubican los conceptos mediante figuras y enlaces,
ubicando en ellos las ideas más relevantes que necesitan ser apropiados
por los estudiantes, constituyendo una herramienta visual aplicada en
temas con gran cantidad de contenidos. Por otro lado, las redes
semánticas ayudan a sintetizar la información por medio de nodos que
relacionan un concepto con otros.
66
Usos de estructuras texturales
Implican el uso de diferentes tipos de textos que acompañan al estudiante
como apoyo a los conocimientos que le han sido impartidos por el
docente, para ampliar la información, comprensión, análisis y retención de
los contenidos.
Estilos de enseñanza del laboratorio de química
Las actividades experimentales planificadas por el docente, dependen de
su estilo propio y el enfoque que pretenda designar a las prácticas de
laboratorio de Química a la hora de relacionarlas con la enseñanza de
esta asignatura; el trabajo experimental debe estar enfocado en la
participación activa de los estudiantes, sin confundir la intención y
valoración de la enseñanza y aprendizaje de la Química.
Gráfico No.6. Estilos de Enseñanza del Laboratorio de Química
Elaborado por: Macas. (2020) Fuente: Flores., Caballero., Moreira. (2009)
Estilos de Enseñanza
del Laboratorio de Química
Estilo expositivo:
Guía del docente y guía de
prácticas de laboratorio
Estilo por descubrimiento:
Razonamiento inductivo
Estilo indagativo:
Investigacíón abierta
Estilo por resolución de problemas:
Razonamiento deductivo
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Estilo expositivo
Corresponde al estilo de enseñanza del Laboratorio de Química, donde el
docente dirige y guía a sus estudiantes hacia las actividades
experimentales que van a realizar, antes, durante y después del trabajo
experimental con el acompañamiento de una guía de prácticas de
laboratorio, donde se establece el procedimiento a seguir para obtener los
datos y posteriormente mediante la reflexión llegar a establecer resultados
y conclusiones, gracias a la corroboración y uso de los conocimientos
científicos.
Estilo por descubrimiento
Es conocido por proporcionar a los estudiantes actividades
experimentales que no han realizado anteriormente, donde no se aborda
el tema de la actividad del laboratorio; de forma que, solo se explica los
estudiantes cuestionamientos generales que necesitarán para encontrar
las soluciones. Donde el estudiantado pondrá en práctica sus
conocimientos previos, experiencia y el razonamiento inductivo para
descubrir y reflexionar sobre las causas que producen los fenómenos
experimentales y comprender la forma en que los científicos realizan sus
investigaciones, llegando a obtener sus propios resultados (Flores et al.,
2009).
Está centrado en la motivación e incentivación de los estudiantes por
descubrir algo nuevo, al resolver problemas planteados mediante
experimentos, que le ayudarán al estudiante a comprender y analizar la
forma de solucionarlos y vincularlos con situaciones que ha observado
anteriormente.
68
Estilo indagativo
Se orienta hacia la recopilación de información o actividades
experimentales que le ayuden al estudiante a corroborar los
conocimientos impartidos en la clase, de forma que, el estudiante plantee
el procedimiento con el que va a trabajar, a través de la investigación
abierta, logrando construir los conocimientos por sí mismo, al desarrollar
su pensamiento inductivo (Flores et al., 2009).
Es un estilo innovador que pretende dar la participación activa del
estudiante, al investigar formas experimentales que le ayuden a fortalecer
sus conocimientos; sin embargo, es importante que el docente guie y
verifique si las actividades que ha elegido el estudiantado van acorde al
requerimiento de la objetividad del aprendizaje y el desarrollo de
habilidades y competencias.
Estilo de resolución de problemas
Se caracteriza por buscar la solución de los problemas planteados
durante la actividad experimental, de modo que, el estudiante aplica los
conocimientos y principios impartidos por el docente, además de su
razonamiento deductivo, donde el docente es tan solo un facilitador de la
información (Flores et al. 2009).
El docente en este estilo de enseñanza del laboratorio de Química, toma
un rol de guía de las actividades experimentales, pero el mero
protagonismo lo tienen los estudiantes, al ir obteniendo datos y realizando
el procedimiento necesario para llegar a obtener los resultados
esperados, obtener conclusiones y reforzar su aprendizaje de forma
significativa.
69
Importancia del proceso de enseñanza de la Química
Dentro del aula de clases, la Química juega un papel importante durante
la educación, al estar estrechamente relacionada con todas las otras
ciencias y disciplinas que son impartidas desde los niveles iniciales. A
decir de ello, Jurado et al., (2017) manifiestan que la enseñanza de la
Química es fundamental, debido a las diferentes formas y lugares donde
la Química está presente; partiendo desde las funciones del organismo
dentro y fuera del ser humano, las actividades realizadas dentro de la
cocina, la agricultura e incluso en todos los objetos que podemos apreciar
a nuestro alrededor y un sin número de ejemplos donde la Química forma
parte de la vida cotidiana, respondiendo con ello a las múltiples preguntas
que se plantean los jóvenes en las diferentes áreas educativas.
La Química es una ciencia interdisciplinar, puesto que se encuentra
estrechamente relacionada con diferentes áreas del conocimiento, para
ello el docente durante su enseñanza tiene la misión de vincular los
saberes que van siendo impartidos con las demás disciplinas que el
estudiante a su vez conoce o está próximo a conocer.
Finalmente, su importancia hace hincapié a la dedicación que necesita el
docente para explicar y transmitir los conocimientos científicos que
conoce y motivar al estudiante a ser partícipe de la construcción de sus
propios conocimientos; al ir analizando y reflexionando conjuntamente
entre compañeros y la guía del docente, sobre la importancia de la
Química que se encuentra en todo nuestro alrededor, el interés por
descubrir, la exploración de las leyes, principios y propiedades de la
materia, y despertar el gusto por investigar y hacer ciencia.
70
Incorporación de las prácticas de laboratorio en la enseñanza de la
Química
La enseñanza de la Química pretende explicar la materia y todos sus
procesos, propiedades y características; a su vez de brindar explicaciones
de los fenómenos y sucesos que acontecen en el entorno, generando en
los estudiantes interés por profundizar los conocimientos científicos
aprendidos, al apropiarse de ellos. Sin embargo, dentro del proceso de
enseñanza el docente manifiesta una gran cantidad de contenido teórico,
al igual que el empleo de fórmulas, elementos, leyes y entre otros
aspectos que requieren de un aprendizaje memorístico.
Conociéndose que las actividades experimentales contribuyen en la
enseñanza de las ciencias, las prácticas de laboratorio de Química son
incorporadas durante el proceso de su enseñanza para ayudar a los
estudiantes a afianzar y corroborar los conocimientos que el docente ha
impartido durante la clase, estimulando el trabajo en equipo, el desarrollo
de habilidades, destrezas y competencias, y principalmente ayudando al
docente a evitar desligar los conocimientos teóricos de la actividad
práctica.
Las prácticas de laboratorio al ser incorporadas, incitan la participación
activa del estudiante; es por ello que, el docente al ser el encargado de la
planificación de las actividades que se pretenden realizar durante el
proceso de enseñanza de los contenidos, debe buscar herramientas que
le permitan mejorar la calidad educativa y la motivación de sus
estudiantes por aprender de forma innovadora, donde pongan en práctica
sus saberes, capacidades y su creatividad.
71
Importancia de las prácticas alternativas de laboratorio en la
enseñanza de la Química
Las actividades experimentales forman parte esencial del proceso de
enseñanza de la Química, puesto que contribuyen al docente
herramientas didácticas que le ayudan a fortalecer los saberes y
conocimientos científicos compartidos durante la clase; dichas actividades
promueven el uso de los sentidos, desarrollo de habilidades y
competencias, el análisis y reflexión de los fenómenos relacionándolos
con la realidad que nos rodea, debiendo ser aplicadas desde los primeros
niveles de educación.
Las prácticas alternativas de laboratorio dentro de la enseñanza de la
Química le proporcionan al docente recursos innovadores que le permitan
fortificar los objetivos de aprendizaje; al llevar al estudiante a relacionar el
cuerpo teórico con la actividad práctica a través de uso de materiales y
productos de menor costo y fácil adquisición, que ayuden a contrarrestar
la carencia de infraestructura, materiales, reactivos y equipos, que en
determinadas ocasiones limitan la actividad experimental.
Su importancia radica en el cuidado del medio ambiente y la creatividad
de los estudiantes, al manipular objetivos que utilizan durante su vida
cotidiana, de manera que, se favorece al reciclaje de productos, creación
de materiales para trabajar durante las prácticas de laboratorio y el uso de
las tecnologías de información y comunicación.
Pueden ser llevadas a cabo dentro del laboratorio o del aula de clase,
según el enfoque que se les designe pueden llegar a ser actividades para
ser realizadas en casa, contando con la supervisión del docente o de un
familiar; siendo una actividad compartida entre estudiantes dentro de la
institución educativa, y con la familia y amigos en el hogar encaminando a
los estudiantes hacia el aprendizaje significativo.
72
Dan paso a la observación y reflexión de los conocimientos mediante
experimentos sencillos de realizar, con la puesta en práctica de leyes,
fórmulas, elementos químicos y medios para obtener datos cuantitativos y
cualitativos, y posteriormente formular resultados y conclusiones
desarrollando su pensamiento crítico al relacionarlas con su experiencia y
saberes previos.
Realzar la importancia de las actividades experimentales dentro de la
enseñanza de la Química, para fortalecer la relación estrecha entre la
teoría y la práctica, estimulando al estudiante a interesarse por la ciencia
y el apasionamiento por la asignatura.
Permiten visualizar más allá de lo impartido en el aula de clase, al motivar
al estudiante a descubrir experimentos similares o a su vez indagar
nuevos contenidos científicos y actividades espontáneas que le ayuden a
perfeccionar la construcción de su aprendizaje. Motivando al estudiante a
apropiarse de las actividades experimentales de forma autónoma, al tener
experiencia y replicar los experimentos realizados tomando las debidas
normas de seguridad que le han sido proporcionadas por el docente.
Ayudan a disminuir los riesgos de accidentes por el uso de materiales o
reactivos que son peligrosos al ser mal manipulados, y utilizar en menor
almacenamiento e implantación de materiales y productos de laboratorio,
innovando el proceso de enseñanza-aprendizaje del lugar donde fuesen
incluidas las prácticas alternativas de laboratorio.
73
Definición de Términos Básicos
El listado de términos básicos fue recopilado de diferentes fuentes de
investigación secundaria:
Actividad experimental: es un aspecto fundamental en el proceso de
enseñanza y aprendizaje de las ciencias y la investigación, siendo parte
integral de los lineamientos más relevantes en la didáctica de las ciencias
(Almaraz, 2016).
Alternativa: opciones que pueden ser elegidas, escogidas, optadas o
seleccionadas entre dos o más cosas, situaciones o intereses según la
conveniencia de la persona que las tenga (Martínez, 2020).
Aprendizaje significativo: otorgar un significado importante a los
conocimientos aprendidos, relacionándolos con experiencias o momentos
que el estudiante logre recordar a largo plazo (Universidad Veracruzana,
2010).
Ciencia: Conocimiento real de las cosas, fenómenos y objetos por sus
principios y causas; organismo metodológicamente estructurado, que
constituye una rama del saber humano (Ferrer, 2017).
Competencia: Capacidad de desempeñarse en algún aspecto cuyo
objetivo sea lograr la superación.
Conocimiento: es el resultado de la construcción personal y social, que
permite a los seres humanos mediante la representación de la realidad,
poder comprenderla y explicarla; tomando en cuenta los hechos,
aprendizaje, conciencia, experiencia, teoría, habilidades e información
adquiridos durante su desarrollo (Parma, 2014).
74
Conocimiento científico: Teorías y conceptos que detallan y expresan
las propiedades y leyes de los fenómenos de la naturaleza vinculas a las
ciencias siendo prácticamente demostrable (UPN, 2014).
Contenidos: conjunto de saberes y formas culturales que permiten
organizar las actividades del aula, logrando relacionar al docente y el
estudiante, generando en ellos la apropiación y asimilación de lo
impartido, contribuyendo en su desarrollo personal y social (Parma, 2014).
Cotidiano: implica acciones realizadas diariamente o de forma frecuente.
Destrezas: habilidades que permiten realizar alguna actividad con
excelencia afanándose por la calidad total, de tal forma que contiene
sentido de ubicación y tiempo de las competencias para realizarlas
correctamente de forma satisfactoria (Rivas, 2004).
Enseñanza: Acto de mostrar, impartir e instruir algo, con el fin de que el
otro se apropie intelectualmente de ello, siendo llevado a cabo entre el
docente y los estudiantes (Ferrer, 2017).
Experimento: Procedimiento que consiste en la alteración de las
propiedades de un objeto, para ser analizadas, tras la obtención de los
datos que proyecta y con ellos generar resultados (Fuentes, 2015).
Fenómenos: Son hechos que pueden ser apreciados a través de los
sentidos o proyectados en la consciencia (Fuentes, 2015).
Habilidades: Capacidad o destreza adquirida por experiencia,
conocimiento o práctica (Parma, 2014).
75
Hipótesis: Suposición planteada ante una problemática, donde se
emplean el uso de variables que permitirán afirmarla o descartarla según
los resultados que se obtengan (UPN, 2014).
Laboratorio: Instalación que cuenta con equipamiento, instrumentos y
elementos, donde se realizan análisis a cargo del personal cualificado y
con equipo adecuado (UNODC, 2012).
Método científico: Procedimiento de la ciencia que abarca un conjunto
de pensamientos necesarios y universales, empleado con la finalidad de
incrementar el conocimiento, la investigación y la comprobación de una
hipótesis (Ruiz, 2007).
Práctica: conocimiento sobre un asunto que se lleva a cabo y que
requiere conocer, tener constancia y preparación para alcanzar los
resultados esperados (Bembibre, 2012).
Química: Ciencia consagrada al estudio de la materia, así como de su
composición, estructura, propiedades y componentes (Fuentes, 2015).
76
Fundamentación Legal
La investigación es respalda por los artículos legales recopilados de la
Constitución de la República del Ecuador (Constitución de la República
del Ecuador, 2008), Ley Orgánica de Educación Intercultural (Ministerio
de Educación, 2011) y el Reglamento de Régimen Académico (Consejo
de Educación Superior, 2017).
Constitución de la República del Ecuador
Título II
Derechos
Capítulo Segundo
Derechos del Buen Vivir
Sección Quinta
Educación
Art. 26.- La educación es un derecho de las personas a lo largo de su
vida y un deber ineludible e inexcusable del Estado. Constituye un área
prioritaria de la política pública y de la inversión estatal, garantía de la
igualdad e inclusión social y condición indispensable para el buen vivir.
Las personas, las familias y la sociedad tienen el derecho y la
responsabilidad de participar en el proceso educativo (Constitución de la
República del Ecuador [CRE], 2008, p. 16)
La educación es un derecho que poseen todas las personas, siendo la
principal prioridad para lograr el desarrollo humano; el proyecto de
investigación es un requisito que forma parte de la educación superior, la
cual también debe representar un alto grado de importancia para el
estado.
Art. 27.- La educación se centrará en el ser humano y garantizará su
desarrollo holístico, en el marco del respeto a los derechos humanos, al
77
medio ambiente sustentable y a la democracia; será participativa,
obligatoria, intercultural, democrática, incluyente y diversa, de calidad y
calidez; impulsará la equidad de género, la justicia, la solidaridad y la paz;
estimulará el sentido crítico, el arte y la cultura física, la iniciativa individual
y comunitaria, y el desarrollo de competencias y capacidades para crear y
trabajar. La educación es indispensable para el conocimiento, el ejercicio
de los derechos y la construcción de un país soberano, y constituye un eje
estratégico para el desarrollo nacional (CRE, 2008, p. 16)
La educación se encuentra directamente relacionada con el progreso de
un país, el conocimiento ayuda a desarrollar competencias, capacidades,
criticidad y muchas habilidades en el ser humano; tal como lo implican las
prácticas alternativas de laboratorio al contribuir con el desarrollo del
proceso de enseñanza-aprendizaje de la asignatura de Química.
Art. 28.- La educación responderá al interés público y no estará al servicio
de intereses individuales y corporativos. Se garantizará el acceso
universal, permanencia, movilidad y egreso sin discriminación alguna y la
obligatoriedad en el nivel inicial, básico y bachillerato o su equivalente. Es
derecho de toda persona y comunidad interactuar entre culturas y
participar en una sociedad que aprende. El Estado promoverá el diálogo
intercultural en sus múltiples dimensiones. El aprendizaje se desarrollará
de forma escolarizada y no escolarizada. La educación pública será
universal y laica en todos sus niveles, y gratuita hasta el tercer nivel de
educación superior inclusive (CRE, 2008, pp. 16-17)
El estado debe promover la educación gratuita y laica garantizando que
las personas puedan acceder a ella desde el nivel inicial hasta la
obtención del tercer nivel de educación superior; de este modo quienes
vayan a obtener su título de tercer nivel tiene el derecho de realizarlo sin
algún costo y optar por realizar un proyecto de investigación para
obtenerlo.
78
Art. 29.- EI Estado garantizará la libertad de enseñanza, la libertad de
cátedra en la educación superior, y el derecho de las personas de
aprender en su propia lengua y ámbito cultural. Las madres y padres o
sus representantes tendrán la libertad de escoger para sus hijas e hijos
una educación acorde con sus principios, creencias y opciones
pedagógicas (CRE, 2008, p. 17)
Las personas poseen el derecho de libertad de elegir donde realizar sus
estudios de acorde a su cultura y necesidades.
Título VII
Régimen del buen vivir
Capítulo Primero
Inclusión y Equidad
Sección Primera
Educación
Art. 343.- El sistema nacional de educación tendrá como finalidad el
desarrollo de capacidades y potencialidades individuales y colectivas de
la población, que posibiliten el aprendizaje, y la generación y utilización de
conocimientos, técnicas, saberes, artes y cultura. El sistema tendrá como
centro al sujeto que aprende, y funcionará de manera flexible y dinámica,
incluyente, eficaz y eficiente (CRE, 2008, pp. 106-107)
El sistema nacional de educación integrará una visión intercultural acorde
con la diversidad geográfica, cultural y lingüística del país, y el respeto a
los derechos de las comunidades, pueblos y nacionalidades. La
educación debe responder al desarrollo de capacidades, potencialidades,
conocimientos, técnicas respetando el derecho de comunidades, pueblos
y nacionalidades como es característico de la Universidad Central del
79
Ecuador al brindar primordial importancia por el desarrollo profesional de
sus estudiantes.
Art. 344.- El sistema nacional de educación comprenderá las
instituciones, programas, políticas, recursos y actores del proceso
educativo, así como acciones en los niveles de educación inicial, básica y
bachillerato, y estará articulado con el sistema de educación superior.
El Estado ejercerá la rectoría del sistema a través de la autoridad
educativa nacional, que formulará la política nacional de educación;
asimismo regulará y controlará las actividades relacionadas con la
educación, así como el funcionamiento de las entidades del sistema
(CRE, 2008, p. 107).
El Sistema nacional de educación debe controlar las actividades que
están implicadas dentro de las instituciones educativas, como los
proyectos de investigación realizados por los estudiantes dentro de la
educación superior para la obtención de su título de tercer nivel.
Ley Orgánica de Educación Intercultural (LOEI)
Título I
De los Principios Generales
Capítulo Único
Del Ámbito, Principios y Fines
Art. 2.- Principios.- La actividad educativa se desarrolla atendiendo a los
siguientes principios generales, que son los fundamentos filosóficos,
conceptuales y constitucionales que sustentan, definen y rigen las
decisiones y actividades en el ámbito educativo:
u. Investigación, construcción y desarrollo permanente de
conocimientos.- Se establece a la investigación, construcción y
80
desarrollo permanente de conocimientos como garantía del
fomento de la creatividad y de la producción de conocimientos,
promoción de la investigación y la experimentación para la
innovación educativa y la formación científica (Ley Orgánica de
Educación Intercultural [LOEI], 2011, pp. 10-13).
La investigación es una actividad educativa fundamental en el desarrollo
de conocimientos, acompañado de la innovación educativa y la formación
científica, como las prácticas alternativas de laboratorio que promueve la
actividad experimental en los estudiantes, acompañados de su interés por
la investigación.
Título II
Derechos y Obligaciones
Capítulo Tercero
Derechos y Obligaciones de los Estudiantes
Art. 7.- Derechos.- Las y los estudiantes tienen los siguientes derechos:
a. Ser actores fundamentales en el proceso educativo;
b. Recibir una formación integral y científica, que contribuya al pleno
desarrollo de su personalidad, capacidades y potencialidades,
respetando sus derechos, libertades fundamentales y
promoviendo la igualdad de género, la no discriminación, la
valoración de las diversidades, la participación, autonomía y
cooperación (LOEI, 2011, p.21).
Los estudiantes son los principales actores del proceso de enseñanza-
aprendizaje acompañados del docente y de los recursos didácticos, como
las prácticas alternativas de laboratorio en la asignatura de Química.
81
Capítulo Cuarto
Derechos y Obligaciones de las y los Docentes
Art. 10.- Derechos.- Las y los docentes del sector público tienen los
siguientes derechos:
a. Acceder gratuitamente a procesos de desarrollo profesional,
capacitación, actualización, formación continua, mejoramiento pedagógico
y académico en todos los niveles y modalidades, según sus necesidades
y las del Sistema Nacional de Educación (LOEI, 2011, p.24).
Las personas tienen el derecho a acceder a una educación gratuita,
actualizada y profesional con la finalidad que cumpla sus necesidades.
Reglamento de Régimen Académico
Título II
Organización del Proceso de Aprendizaje
Capítulo Segundo
Organización del Aprendizaje
Artículo 15.- Actividades de aprendizaje.- La organización del aprendizaje
se planificará incluyendo los siguientes componentes:
2. Componente de prácticas de aplicación y experimentación de los
aprendizajes.- Está orientado al desarrollo de experiencias de aplicación
de los aprendizajes. Estas prácticas pueden ser, entre otras: actividades
académicas desarrolladas en escenarios experimentales o clínicas
jurídicas o consultorios jurídicos gratuitos de las IES, laboratorios, las
prácticas de campo, trabajos de observación dirigida, resolución de
problemas, talleres, manejo de base de datos y acervos bibliográficos,
82
entre otros. La planificación de estas actividades deberá garantizar el uso
de conocimientos teóricos, metodológicos y técnico-instrumentales y
podrá ejecutarse en diversos entornos de aprendizaje (Reglamento de
Régimen Académico, 2017).
Las actividades prácticas deben ser supervisadas y evaluadas por el
profesor, el personal técnico docente y los ayudantes de cátedra y de
investigación; la actividad experimental involucrada dentro de las
prácticas de laboratorio son actividades que deben estar dentro de la
planificación de clase, las cuales deben estar comprometidas con el
aporte al refuerzo y desarrollo de los conocimientos teórico-prácticos
siendo actividades elaboradas y evaluadas por el docente para el aporte
educativo en sus estudiantes.
83
CARACTERIZACIÓN DE VARIABLES
Variable Independiente: Las prácticas alternativas de laboratorio son
métodos didácticos que implican el manejo de materiales y productos de
uso cotidiano, favoreciendo el aprendizaje significativo de los estudiantes,
mediante la vinculación de los conocimientos teóricos - prácticos,
desarrollando su pensamiento crítico, habilidades, destrezas y
competencias; permitiéndole al docente alcanzar los objetivos de
aprendizaje, obtener una herramienta sólida de evaluación y elaborar
clases más innovadoras e interactivas para mejorar la educación.
Variable dependiente: La enseñanza de la Química es el acto educativo
que comprende facilitar los conocimientos científicos de la Química,
utilizando diferentes métodos, técnicas y estrategias ligadas
estrechamente con la actividad experimental, que dependen del estilo y
enfoque propio del docente; con el propósito de que el estudiante
participe y aprenda de forma activa sobre las causas de los fenómenos
que se producen a su alrededor, y se desarrolle de forma personal y
académica.
84
CAPÍTULO III
METODOLOGÍA
Diseño de la investigación
La presente investigación tiene un enfoque socioeducativo, al analizar la
relación entre los estudiantes y la docente durante el proceso de
enseñanza-aprendizaje de la asignatura de Química, al utilizar las
prácticas de laboratorio como un recurso didáctico fortalecedor del cuerpo
teórico con las actividades prácticas.
Esta investigación se llevó a cabo bajo el paradigma cualitativo, el método
analítico, sintético, inductivo, deductivo de discusión de resultados y la
modelación de la propuesta en relación con las prácticas alternativas de
laboratorio y el proceso de enseñanza de la Química; a su vez se empleó
el paradigma cuantitativo al estar inmerso en la población, cuadros
estadísticos, análisis e interpretación de los datos obtenidos en las
encuestas aplicadas, donde se utilizó el método estadístico y matemático.
El trabajo de investigación atiende a una modalidad socio-educativa, la
cual se basó en explicar la relación pedagógica, didáctica, investigativa,
participativa y activa entre las prácticas de laboratorio y el proceso de
enseñanza de Química, en los segundos y terceros de Bachillerato
General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade; con el
propósito de ayudar a solventar la carencia de actividades experimentales
dentro de esta asignatura.
La profundidad de la investigación está determinada como descriptiva, al
analizar los problemas socioeducativos presentes en el proceso de
enseñanza de la Química, por la falta de realización de actividades
experimentales, que fueron indagadas mediante escalas valorativas
85
implícitas en los instrumentos de diagnóstico, en relación con las variables
a evaluar como aspectos, dimensiones y componentes.
La investigación es de tipo bibliográfica, al investigar en fuentes
secundarias para la recopilación de información como: revistas científicas
electrónicas, libros, tesis extraídas de repositorios universitarios, sitios
web y artículos científicos; tomando en cuenta las variables de la
investigación con el fin de sustentar el marco teórico y dar más veracidad
al trabajo de investigación.
Es una investigación de campo, debido a que, los datos recopilados y
analizados en la investigación se obtuvieron de manera directa con ayuda
de los estudiantes y la docente de los segundos y terceros de Bachillerato
General Unificado de la asignatura de Química de la Unidad Educativa
Fiscal Raúl Andrade, y el apoyo de una experta en prácticas de
laboratorio de Química de la Carrera de Pedagogía en las Ciencias
Experimentales Química y Biología de la Universidad Central del Ecuador.
La investigación tributa al área de Educación y la línea de investigación de
Educación, ciencia, tecnología e innovación de la Universidad Central del
Ecuador y a la línea de investigación de Generación, transferencia de
conocimientos y socialización de la Carrera de Pedagogía de las Ciencias
Experimentales, Química y Biología.
86
Población y Muestra
El presente trabajo de investigación fue llevado a cabo en la Unidad
Educativa Fiscal Raúl Andrade, contando con 3 tipos de investigados que
constituyeron un universo de 179 personas; donde 177 personas,
corresponde a los estudiantes de segundo y tercero de Bachillerato
General Unificado, una docente a cargo de la enseñanza de Química del
Bachillerato y una experta en prácticas de laboratorio de Química de la
Carrera de Pedagogía de las Ciencias Experimentales, Química y
Biología de la Universidad Central del Ecuador.
El criterio utilizado en la investigación es una muestra aleatoria o no
probabilística con la técnica de muestreo no arbitraria, puesto que, se
aplicó los instrumentos de diagnóstico al 100% de la comunidad
investigada.
Tabla 5. Población y muestra
Estrato Universo Relación
porcentual
Técnicas e instrumentos de diagnóstico
Técnica Instrumento
Estudiantes
de 2do y
3ero de
Bachillerato
177
2do A: 25
98,88% Encuesta Cuestionario
2do B: 27
2do C: 32
3ero A: 32
3ero B: 33
3ero C: 28
Docentes 1 0,56% Entrevista Guía de
preguntas
Expertos 1 0,56% Entrevista Guía de
preguntas
Total 179 100%
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade. (2020)
89
Operacionalización de Variables
Tabla 6. Cuadro de Operacionalización de Variables
Variable Caracterización Dimensión Indicadores Técnica/Instrumento/Ítems
Estudiantes
(Encuesta)
Docentes
(Entrevista)
Expertos
(Entrevista)
VA
RIA
BL
E I
ND
EP
EN
DIE
NT
E
Prácticas alternativas de laboratorio
Son métodos didácticos que implican el
manejo de materiales y productos de
uso cotidiano, favoreciendo el
aprendizaje significativo de los
estudiantes, mediante la vinculación de
los conocimientos teóricos - prácticos,
desarrollando su pensamiento crítico,
habilidades, destrezas y competencias;
permitiéndole al docente alcanzar los
objetivos de aprendizaje, obtener una
herramienta sólida de evaluación y
elaborar clases más innovadoras e
interactivas para mejorar la educación.
Prácticas de laboratorio
Prácticas ilustrativas Prácticas tradicionales Prácticas virtuales Prácticas a partir de materiales y productos de uso cotidiano Prácticas de micro investigación dirigida
1,2,11 1,2,9 1,2,9
Habilidades
Habilidades prácticas Habilidades intelectuales Habilidades personales
3 3 3
Destrezas Destrezas en procesos básicos Destrezas en procesos complejos
4 3 3
Competencias
Relativas a la relación de conocimientos - hechos de la realidad Relativas a los modos de proceder Relativas a la comunicación Relativas a la valoración del trabajo científico
5 4 4
Evaluación de las actividades experimentales
Evaluación del aprendizaje Evaluación de la planificación y desarrollo Evaluación de materiales de instrucción
6 5 5
90
VA
RA
IBL
E D
EP
EN
DIE
NT
E
Enseñanza de la Química
Es el acto educativo que comprende
facilitar los conocimientos científicos de
la Química, utilizando diferentes
métodos, técnicas y estrategias ligadas
estrechamente con la actividad
experimental, que dependen del estilo y
enfoque propio del docente; con el
propósito de que el estudiante participe
y aprenda de forma activa sobre las
causas de los fenómenos que se
producen a su alrededor, y se
desarrolle de forma personal y
académica.
Métodos de enseñanza
Método deductivo Método inductivo Método activo Método heurístico Método Analítico Método experimental
7
6
6
Técnicas de Enseñanza
Aprendizaje Basado en problemas Aprendizaje Basado en proyectos Aprendizaje colaborativo Estudio de casos Experimentales Preguntas y respuestas
8 8 6
Estrategias de Enseñanza
Resumen Organizador Previo Ilustraciones Analogías Mapas conceptuales y redes semánticas Uso de estructuras textuales
9 7 7
Estilos de Enseñanza del laboratorio de Química
Estilo expositivo Estilo por descubrimiento Estilo indagativo Estilo por resolución de problemas
10 8 8
Elaborado por: Macas. (2020)
91
Técnicas e instrumentos de recolección de datos
En la investigación se aplicaron dos técnicas e instrumentos de
diagnóstico, siendo considerada la encuesta como la técnica y el
cuestionario el instrumento, aplicada a los 177 estudiantes de segundo y
tercero de Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal
Raúl Andrade; la entrevista con su respectiva guía de preguntas que se
aplicó a la Lic. Ana Camino docente de la asignatura de Química del
bachillerato; de igual modo, se realizó una entrevista mediante el empleo
de una guía de preguntas dirigida a la Dra. Rafaela Balseca, laboratorista
de la Carrera de Pedagogía en las Ciencias Experimentales, Química y
Biología, de la Universidad Central del Ecuador, experta en prácticas de
laboratorio de Química, con la finalidad de obtener datos estadísticos de
análisis. Los instrumentos de recolección de datos fueron aplicados de
forma virtual a través del programa Zoom y los formularios de Google
froms, debido a la pandemia SARS-COV2.
Validación de los instrumentos
La validación de los instrumentos de investigación fue realizada por
docentes de la Universidad Central del Ecuador de la Facultad de
Filosofía, Letras y Ciencias de la Educación de la Carrera de Pedagogía
de las Ciencias Experimentales, Química y Biología, expertos en el tema y
del manejo de instrumentos de investigación; quienes respaldaron la
confiabilidad de los instrumentos al garantizar la validez del contenido,
pertinencia y relevancia de los ítems formulados en función a los objetivos
de la investigación, preguntas directrices y operacionalización de
variables.
Tabla 7. Cuadro de validadores
Nombre Cédula Campo de especialización
Cargo desempeñado
MSc. Shirley Patricia Murriagui Lombardi
1708394844 Educación Docente
92
MSc. Raúl Fernando Pozo Zapata
1708554314 Biología Docente
MSc. María Verónica Maila Álvarez
1713304150 Química Docente
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Docentes de la Carrera de Pedagogía de las Ciencias Experimentales,
Química y Biología. (2020)
Procesamiento de datos Los resultados obtenidos a través de los instrumentos de investigación
fueron tabulados mediante la elaboración de cuadros y gráficos
estadísticos, empleando programas de Excel y Word donde se aplicaron
fórmulas matemáticas y se utilizaron barras e histogramas para
comprender mejor la información obtenida; se elaboró a su vez cuadros
de análisis e interpretación de la información proporcionada por la
docente de Química y la experta en prácticas de laboratorio de Química.
Finalmente se realizó un cuadro comparativo para realizar la discusión de
los resultados obtenidos en las encuestas y entrevistas de forma
cualitativa, para establecer conclusiones y recomendaciones de la
investigación.
93
CAPÍTULO IV
ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS
Resultados de la encuesta aplicada a los estudiantes
1.- ¿Qué tan importantes considera a las prácticas de laboratorio
para el aprendizaje de la Química?
Tabla 8. Importancia de las prácticas de laboratorio de Química
Importancia de las prácticas
de laboratorio de Química
FRECUENCIA
Total Muy importante
Poco importante
Sin opinión alguna
Casi sin importan
cia
Sin importancia
FREC. % FREC.
% FREC.
% FREC.
% FREC.
% FREC. %
Interés por la asignatura
146 84% 31 16% 0 0% 0 0% 0 0% 177 100%
Aprendizaje significativo
139 79% 37 20% 1 1% 0 0% 0 0% 177 100%
Desarrollo de habilidades, destrezas y valores
144 81% 30 17% 3 2% 0 0% 0 0% 177 100%
Resolución de problemas
145 82% 29 16% 3 2% 0 0% 0 0% 177 100%
Aplicación de los conocimientos
148 83% 26 15% 3 2% 0 0% 0 0% 177 100%
Descubrimiento y exploración de la ciencia
152 86% 23 13% 2 1% 0 0% 0 0% 177 100%
Universo: 177 educandos
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de
Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
(2020)
94
Gráfico 7. Importancia de las prácticas de laboratorio de Química
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de
Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
(2020)
Análisis:
El 86% de los estudiantes encuestados señalan que el descubrimiento y
exploración de la ciencia son muy importantes durante la aplicación de las
prácticas de laboratorio en el aprendizaje de la Química, seguido de un
84% que considera que aumentan el interés por la asignatura y un 83%
que indica que permiten aplicar los conocimientos; mientras que un 2%
prefiere no emitir opiniones sobre las prácticas de laboratorio de Química
en el desarrollo habilidades, destrezas y competencias, y en la resolución
de problemas.
84%79% 81% 82% 83%
86%
16%20%
17% 16% 15% 13%
0% 1% 2% 2% 2% 1%0% 0% 0% 0% 0% 0%0% 0% 0% 0% 0% 0%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Interes por laasigntatura
Aprendizajesignificativo
Desarrollar :habilidades,destrezas y
valores
Resolverproblemas
Aplicarconocimientos
Descrubrir yexplorar la
ciencia
Muy importante Poco importanteSin opinión alguna Casi sin importanciaSin importancia
95
Interpretación:
De acuerdo con los resultados obtenidos, los estudiantes consideran muy
importante la aplicación de prácticas de laboratorio para el aprendizaje de
la Química, al despertar en ellos interés por la asignatura, desarrollo de
habilidades, destrezas y valores, aplicar los conocimientos adquiridos
durante la resolución de problemas, aprender de forma significativa para
finalmente descubrir y explorar la ciencia; de modo que la actividad
experimental toma un papel fundamental en la enseñanza de la Química
de los segundos y terceros de Bachillerato General Unificado. Espinosa et
al., (2016) mencionan que las prácticas de laboratorio permiten a los
estudiantes desarrollar nuevas concepciones, mediante la relación de los
conocimientos impartidos con su experiencia real y la experimentación;
estimulando su interés por la asignatura, provocando que aprendan
significativamente al generar ideas que les permitirán solucionar las
problemáticas y aplicarlas en su cotidianidad, contribuyendo en la
construcción de su conocimiento científico escolar y fortificando su
acercamiento hacia la actividad científica.
2.- ¿Con qué frecuencia el docente emplea los siguientes tipos de
prácticas de laboratorio durante la enseñanza de la Química?
Tabla 9. Tipos de prácticas de laboratorio de Química
Tipos de prácticas de laboratorio
FRECUENCIA
TOTAL Siempre
Casi Siempre
A veces Casi
Nunca Nunca
FREC. % FREC.
% FREC.
% FREC.
% FREC.
% FREC.
%
Prácticas ilustrativas: a través de gráficos o ejemplificaciones
35 20
% 91 51% 28
16
% 13 7% 10 6% 177
100
%
Prácticas experimentales tradicionales
15 9% 32 18% 21 12
% 64 36% 45
25
% 177
100
%
Prácticas experimentales virtuales: realizadas
15 9% 25 14% 33 17
% 30 18% 74
42
% 177
100
%
96
por medio de sistemas computacionales, simulando la realidad.
Prácticas experimentales a partir de materiales y productos de uso cotidiano: se utilizan materiales y productos de uso común.
22 12
% 33 19% 30
17
% 52 29% 40
23
% 177
100
%
Prácticas de micro investigación dirigida: resolución de problemas mediante investigaciones.
44 24
% 42 24% 47
27
% 37 21% 7 4% 177
100
%
Universo: 177 educandos
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de
Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
(2020)
Gráfico 8. Tipos de prácticas de laboratorio de Química
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de
Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade
(2020)
20%
9% 9%12%
24%
51%
18%14%
19%24%
16%12%
18% 17%
27%
7%
36%
17%
29%
21%
6%
25%
42%
23%
4%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
Prácticasilustrativas
Prácticastradicionales
Prácticasvirtuales
Prácticas conmateriales yproductos deuso cotidiano
Prácticas demicro
investigacióndirigida
Siempre Casi Siempre A veces Casi Nunca Nunca
97
Análisis:
Del total de encuestados, el 51% afirma que la docente casi siempre
emplea las prácticas ilustrativas durante la enseñanza de la Química y el
27% señala que a veces se utiliza las prácticas de micro investigación
dirigida; por otro lado el 42% manifiesta que nunca se aplican las
prácticas experimentales virtuales, un 36% certifica que casi nunca se han
realizado las prácticas experimentales tradicionales y un 29% asegura
que casi nunca han ejecutado prácticas experimentales a partir de
materiales y productos de uso cotidiano.
Interpretación:
Las prácticas de laboratorio de Química que la docente emplea
frecuentemente durante la enseñanza de la Química son las prácticas
ilustrativas, mediante la representación gráfica o ejemplificación de los
fenómenos relacionados al tema de la clase; para ello Hernández,
Palazuelos y López (2012) aluden que los experimentos ilustrativos tienen
la intencionalidad de comprender un fenómeno o principio mediante la
observación y uso de los sentidos para relacionar las variables a través de
representaciones sencillas y atractivas, desarrollando el razonamiento del
estudiante, centradas en los conceptos importantes o de algún tema
dentro del currículo. Si bien, la docente utiliza las prácticas ilustrativas,
pero son las prácticas virtuales, tradicionales y con materiales y productos
de uso cotidiano las prácticas que debería emplear para consolidar el
proceso de enseñanza de la Química, debido a que le permiten al
estudiante relacionar el cuerpo teórico con la actividad experimental,
manipular equipos, reactivos e instrumentos de laboratorio y reforzar sus
conocimientos.
98
3. ¿Qué habilidades ha desarrollado al realizar prácticas de
laboratorio de Química?
Tabla 10. Habilidades desarrolladas en las prácticas de laboratorio de Química
Habilidades
FRECUENCIA
TOTAL Siempre Casi
Siempre A veces Casi Nunca Nunca
FREC. % FREC. % FREC. % FREC. % FREC. % FREC. %
Habilidades prácticas 23 13% 32 18% 35 20% 50 28% 37 21% 177
100
%
Habilidades intelectuales 31 18% 41 23% 64 36% 23 13% 18 10% 177
100
%
Habilidades personales o colaborativas
29 16% 54 31% 50 28% 28 16% 16 9% 177 100
%
Universo: 177 educandos
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de
Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
(2020)
Gráfico 9. Habilidades desarrolladas en las prácticas de laboratorio de Química
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de
Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
(2020).
13%
18%16%
18%
23%
31%
20%
36%
28%28%
13%16%
21%
10% 9%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
Habilidades prácticas Habilidades intelectuales Habilidades personales ocolaborativas
Siempre Casi Siempre A veces Casi Nunca Nunca
99
Análisis:
Del total de estudiantes encuestados, el 31% indica que casi siempre han
desarrollado habilidades personales y colaborativas al realizar prácticas
de laboratorio de Química; en cambio, el 36% señala que solo a veces se
logra desarrollar habilidades intelectuales y un 28% asegura que casi
nunca han desempeñado las habilidades prácticas; de modo que se
presenta una tendencia negativa en cuanto a los resultados de la
interrogante.
Interpretación:
Los estudiantes durante la realización de prácticas de laboratorio de
Química logran desarrollar habilidades personales y colaborativas al
compartir los conocimientos, experiencias e intercambiar información
apoyándose conjuntamente para resolver los problemas planteados;
habilidades intelectuales por buscar la forma de resolver las
problemáticas planteadas. Sin embargo, no desarrollan habilidades
prácticas debido al tipo de actividades de laboratorio que han ejecutado,
donde existe la manipulación de materiales, equipos y reactivos, siendo
importante el desarrollo de los tres tipos de habilidades para la
construcción y fortalecimiento del aprendizaje; Rodríguez y Rodríguez
(2015) afirman que las actividades experimentales son fundamentales al
lograr desarrollar en los estudiantes habilidades prácticas al
interrelacionarse directamente con el objeto permitiéndole aplicar los
conceptos y el uso de la motricidad, las habilidades intelectuales que le
permiten desarrollar las capacidades cognitivas y las habilidades de
comunicación implícitas al momento de presentar los resultados obtenidos
de forma individual y grupal; permitiendo comprender los conocimientos y
brindar soluciones a los problemas de la vida.
100
4.- ¿Qué destrezas ha desarrollado al ejecutar actividades
experimentales mediante las prácticas de laboratorio de Química?
Tabla 11. Destrezas desarrolladas en las prácticas de laboratorio de Química
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de
Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
(2020)
Gráfico 10. Destrezas desarrolladas en las prácticas de laboratorio de Química
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de
Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
(2020)
Destrezas
FRECUENCIA
TOTAL Frecuentemente
Casi frecuente
Ocasionalmente
Casi Nunca
Nunca
FREC.
% FREC.
% FREC.
% FREC.
% FREC.
% FREC.
%
Destrezas en procesos básicos: Observación, clasificación, deducción, comunicación, medición, formulación de resultados.
52 29
% 39
22
% 42
24
% 30
17
% 14
8
% 177
100
%
Destrezas en procesos complejos: Interpretación, formulación, manipulación de variables, uso de técnicas y métodos, formulación de resultados y conclusiones.
45 25
% 32
18
% 45
25
% 38
22
% 17
1
0
%
177 100
%
Universo: 177 educandos
29%
25%
22%
18%
24% 25%
17%
22%
8%10%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
Destrezas en procesos básicos Destrezas en procesos complejos
Frecuentemente Casi frecuente Ocasionalmente Casi Nunca Nunca
101
Análisis:
Los estudiantes de segundo y tercero de bachillerato señalan, en un 29%
que frecuentemente han logrado desarrollar destrezas en procesos
básicos al ejecutar actividades experimentales mediante las prácticas de
laboratorio de Química, conjuntamente con un 25% que afirma que
frecuentemente han desempeñado destrezas en procesos complejos; sin
embargo, algunos estudiantes certifican que solo ocasionalmente han
desarrollado destrezas en procesos básicos (24%) y en procesos
complejos (25%).
Interpretación:
Acorde con los resultados obtenidos, la mitad de los estudiantes logran
desarrollar la observación, clasificación, deducción de datos,
comunicación entre compañeros, uso de medidas y generación de
resultados correspondientes a las destrezas en procesos básicos, durante
la ejecución de actividades experimentales mediante las prácticas de
laboratorio de Química; por otro lado la mayoría de los estudiantes no
logran realizar la interpretación de los resultados, formulación de
hipótesis, manipulación y control de variables, aplicación de métodos y
técnicas experimentales, formulación de los resultados y conclusiones
inmersas dentro de las destrezas en procesos complejos, debido a que no
se desarrollan prácticas de laboratorio donde el estudiante realice un
informe o trabajo de laboratorio.
De modo que, según la complejidad de las prácticas de laboratorio de
Química realizadas en la clase, tan solo han logrado desempeñar algunas
destrezas; no obstante Rosero (2019) certifica que los estudiantes
durante las prácticas de laboratorio deben observar los fenómenos,
estudiar sus propiedades, comprobar y formular hipótesis, realizar
inducciones y deducciones, manejar apropiadamente los materiales e
instrumentos de laboratorio, comunicarse con sus compañeros, llegando a
102
despertar su curiosidad intelectual y establecer resultados y conclusiones
de los problemas planteados.
5. ¿Qué capacidades desarrolla por medio de las prácticas de
laboratorio de Química?
Tabla 12. Competencias desarrolladas en las prácticas de laboratorio
Competencias
FRECUENCIA
TOTAL Siempre
Casi Siempre
A veces Casi
Nunca Nunca
FREC. % FREC. %
FREC. %
FREC. %
FREC. %
FREC. %
Relación de conocimientos con hechos de la realidad: mediante la realización de experimentos.
18 10
% 33
19
% 50 28% 45 25% 31 18% 177 100%
Modos de proceder: Uso de métodos, procedimientos, instrumentos, equipos y materiales de laboratorio.
25 14
% 35
20
% 37 21% 55 31% 25 14% 177 100%
Comunicación: Formulación de ideas y conclusiones de la actividad experimental con vocabulario adecuado.
55 31
% 36
20
% 32 18% 38 22% 16 9% 177 100%
Valoración del trabajo científico: desempeño del alumno, colaboración individual y entre compañeros.
58 33
% 37
21
% 28 16% 23 13% 31 17% 177 100%
Universo : 177 educandos
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de
Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
(2020)
103
Gráfico 11. Competencias desarrolladas en las prácticas de laboratorio
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de
Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
(2020)
Análisis:
Del 100% de los estudiantes encuestados, el 33% manifiesta que siempre
han desarrollado competencias en cuanto a la valoración del trabajo
científico por medio de las prácticas de laboratorio de Química, de igual
forma un 31% indica que siempre se logran desarrollar competencias de
comunicación; por otra parte, un 31% asegura que casi nunca han
desempeñado competencias en cuanto a los modos de proceder y tan
solo 28% a veces logra relacionar los conocimientos con los hechos de la
realidad.
Interpretación:
Durante la realización de prácticas de laboratorio de Química, los
estudiantes encuestados denotan que dentro de las competencias logran
10%14%
31%33%
19% 20% 20% 21%
28%
21%
18% 16%
25%
31%
22%
13%
18%14%
9%
17%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
Relación deconocimientos con
hechos de la realidad
Modos de proceder Comunicación Valoración deltrabajo científico
Siempre Casi Siempre A veces Casi Nunca Nunca
104
alcanzar se encuentra la valoración por el trabajo científico, al esforzarse
en realizar las actividades experimentales, colaborar con sus compañeros
y apreciar el aporte brindado en la construcción de sus conocimientos;
además de siempre formular ideas para llegar a establecer conclusiones
de las actividades; sin embargo, la gran mayoría solo a veces llegan a
relacionar las conocimientos con los hechos de la realidad y casi nunca
desarrollan las competencias de los modos de proceder que implican el
uso de métodos, procedimientos, instrumentos, materiales y equipos de
laboratorio. Siendo importante destacar que la intencionalidad de la
actividad experimental, es guiar a los estudiantes a relacionar los
conocimientos adquiridos con los fenómenos y sucesos que acontecen a
su alrededor, mediante el potenciamiento de sus competencias.
6. ¿Qué aspectos el docente evalúa al desarrollar prácticas de
laboratorio de Química?
Tabla 13. Evaluación de las prácticas de laboratorio de Química
Evaluación de las prácticas de laboratorio
FRECUENCIA
TOTAL Frecuentemente
Casi frecuente
Ocasionalmente
Casi Nunca
Nunca
FREC.
% FREC.
% FREC.
% FREC.
% FREC.
% FREC.
%
Evaluación del aprendizaje: resultados alcanzados.
70 40
% 53
30
% 34
19
% 15 8% 5 3% 177
100
%
Evaluación de la planificación y desarrollo: del grupo en general.
48 27
% 56
32
% 41
23
% 23
13
% 9 5% 177
100
%
Evaluación de materiales de instrucción: materiales, equipos y guías de laboratorio.
20 11
% 31
18
% 46
26
% 55
31
% 25
14
% 177
100
%
Universo: 177 educandos
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de
Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
(2020)
105
Gráfico 12. Evaluación de las prácticas de laboratorio de Química
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de
Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
(2020)
Análisis:
Del total de encuestados, el 40% certifica que la docente frecuentemente
evalúa el aprendizaje al desarrollar prácticas de laboratorio de Química, y
un 32% afirma que casi siempre evalúa la planificación de los grupos y el
desarrollo de las actividades experimentales; mientras que un 26%
asegura que casi nunca han sido evaluados los materiales de instrucción
que han utilizado.
Interpretación:
La mayoría de estudiantes encuestados, señalan que la docente evalúa
los resultados de aprendizaje, las habilidades, destrezas y competencias
que han adquirido al desarrollar prácticas de laboratorio de Química,
40%
27%
11%
30%32%
18%19%
23%26%
8%
13%
31%
3%5%
14%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
Evaluación delaprendizaje
Evaluación de laplanificación y desarrollo
Evaluación de materialesde instrucción
Frecuentemente Casi frecuente Ocasionalmente Casi Nunca Nunca
106
también evalúa la planificación de los grupos de trabajo y el desarrollo de
la actividades experimentales de forma grupal e individual para verificar si
los estudiantes construyen su aprendizaje mediante el análisis, la
reflexión, la comunicación e interacción de las actividades; sin embargo,
no evalúa los materiales de instrucción utilizados durante las prácticas de
laboratorio, que implican estimar si los materiales, reactivos, equipos y
guías de laboratorio han permitido a los estudiantes cumplir con los
objetivos de aprendizaje debido a su carencia., Banet (2000) señala que
las prácticas de laboratorio proporcionan valores muy considerables para
destacar el aprendizaje más relevante que debe adquirir el estudiantado,
de modo que, el docente debe evaluar el aprendizaje alcanzado, la puesta
en práctica de los conocimientos, métodos y técnicas, las capacidades
que han logrado desarrollar durante la ejecución de la práctica,
analizando los puntos fuertes y débiles, y hacer una valoración de los
materiales de instrucción utilizados permitiéndole renovar y mejorar las
actividades experimentales.
7. ¿Con qué frecuencia el docente de Química utiliza los siguientes
métodos de enseñanza durante la clase?
Tabla 14. Métodos de enseñanza de la Química
Métodos de
enseñanza
FRECUENCIA
TOTAL Siempre
Casi Siempre
A veces Casi
Nunca Nunca
FREC.
% FREC.
% FREC. % FREC.
% FREC.
% FREC.
%
Método deductivo: Va de casos generales a particulares.
103 58
% 50
28
% 18
10
% 3 2% 3 2% 177 100%
Método inductivo: Parte de hechos particulares a generales.
90 51
% 62
35
% 21
12
% 2 1% 2 1% 177 100%
Método activo: participación activa del estudiante a través de las técnicas y herramientas para
96 54
% 49
28
% 29
16
% 3 2% 0 0% 177 100%
107
construir su aprendizaje.
Método heurístico: solución de problemas mediante la experiencia, el descubrimiento y la creatividad.
79 45
% 41
23
% 45
25
% 12 7% 0 0% 177 100%
Método Analítico: descomponer un tema en sus partes.
94 53
% 56
32
% 23
13
% 4 2% 0 0% 177 100%
Método experimental: comprobación de los conocimientos, mediante actividades experimentales.
33 19
% 39
22
% 47
27
% 50
28
% 8 4% 177 100%
Universos: 177 educandos
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de
Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
(2020)
Gráfico 13. Métodos de enseñanza de la Química
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de
Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
(2020)
58%
51%54%
45%
53%
19%
28%
35%
28%23%
32%
22%
10% 12%16%
25%
13%
27%
2% 1% 2%7%
2%
28%
2% 1% 0% 0% 0%4%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
Métododeductivo
Métodoinductivo
Método activo Métodoheurístico
MétodoAnalítico
Métodoexperimental
Siempre Casi Siempre A veces Casi Nunca Nunca
108
Análisis:
Del total de la población de estudiantes encuestados, el 58% asegura que
la docente siempre utiliza el método deductivo durante la clase de
Química, así como también siempre emplea el método inductivo (51%), el
método activo (54%), el método analítico (53%) y el método heurístico; sin
embargo, el 28% afirma que casi nunca utiliza el método experimental.
Interpretación:
La docente durante la clase de Química utiliza el método deductivo, el
método activo, el método analítico, el método inductivo y el método
heurístico, de manera que el aprendizaje y participación del estudiante es
activa al comprender los conceptos y contenidos teóricos de forma
general y particular, además de analizar y construir sus propios
conocimientos. A pesar de ello, la docente debido a la carencia de
infraestructura y equipamiento de laboratorio, casi nunca pone en práctica
el método experimental, que permite a los estudiantes corroborar lo
aprendido mediante el trabajo práctico, al descartar o aprobar hipótesis,
desarrollar habilidades destrezas y competencias, y aplicar los métodos y
técnicas, para finalmente comprender y relacionar el aprendizaje con su
experiencia; García, et al. (2018) afirman que el método experimental
faculta el accionar intelectual del estudiante para analizar, comprender y
reflexionar los conocimientos proporcionados por el docente, así como
corroborar la veracidad de lo aprendido en la clase a través del
experimento; desarrollar su capacidad creativa, cognoscitiva y elevando la
construcción de los conocimientos al relacionarlos con la experiencia.
109
8. ¿Qué técnicas de enseñanza ha evidenciado que el docente utiliza
con mayor frecuencia durante la enseñanza de la Química?
Tabla 15. Técnicas de enseñanza de la Química
Técnicas de
enseñanza
FRECUENCIA
Total Siempre
Casi Siempre
A veces Casi
Nunca Nunca
FREC.
% FREC.
% FREC.
% FREC.
% FREC.
% FREC.
%
Aprendizaje Basado en Problemas
117 66% 45 26% 13 7% 2 1% 0 0% 177 100%
Aprendizaje Basado en Proyectos
40 23% 64 36% 61 34% 9 5% 3 2% 177 100%
Aprendizaje colaborativo
79 45% 66 37% 27 15% 5 3% 0 0% 177 100%
Estudio de casos
61 34% 61 34% 46 26% 9 6% 0 0% 177 100%
Experimentales 33 19% 38 21% 43 24% 52 30% 11 6% 177 100%
Preguntas y respuestas
121 68% 45 26% 9 5% 2 1% 0 0% 177 100%
Universo: 177 educandos
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de
Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
(2020)
Gráfico 14. Técnicas de enseñanza de la Química
Elaborado por: Macas. (2020) Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de
Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade. (2020)
66%
23%
45%
34%
19%
68%
26%
36% 37%34%
21%26%
7%
34%
15%
26% 24%
5%1%
5% 3%6%
30%
1%0% 2% 0% 0%6%
0%
ABP AB Proyectos Aprendizajecolaborativo
Estudio decasos
Experimentales Preguntas yrespuestas
Siempre Casi Siempre A veces Casi Nunca Nunca
110
Análisis:
El 68% de los estudiantes encuestados, señalan que la docente siempre
utiliza la técnica de preguntas y respuestas durante la enseñanza de la
Química, de igual manera, mencionan que siempre emplea la técnica del
aprendizaje basada en problemas (66%) y el aprendizaje colaborativo
(45%); no obstante, el 20% afirma que casi nunca utiliza la técnica
experimental durante la clase.
Interpretación:
Durante la enseñanza de la Química, la docente utiliza la técnica de
preguntas y respuestas para comprobar la asimilación del conocimiento,
así como el aprendizaje colaborativo donde la construcción del
aprendizaje se realiza mediante la interacción y comunicación grupal,
además de aplicar la técnica del aprendizaje basado en problemas que
permite a los estudiantes buscar solución a las problemáticas planteadas,
mediante el razonamiento, actitudes y habilidades; como lo manifiestan
Delgado, et al., (2016) señalando que el ABP ayuda a desarrollar el
aprendizaje significativo, generar, aplicar e integrar nuevos
conocimientos, llevando al estudiante a razonar de forma lógica y
argumentada, además de fomentar el autoaprendizaje, el trabajo
colaborativo y la búsqueda de información, logrando desempeñar
habilidades de autorregulación y evaluación.
9. ¿Qué tipo de estrategias de enseñanza emplea el docente durante
la clase de Química?
Tabla 16. Estrategias de enseñanza de la Química
Estrategias
de
enseñanza
FRECUENCIA Total
Siempre Casi
Siempre A veces
Casi Nunca
Nunca
FREC.
% FREC.
% FREC.
% FREC.
% FREC.
% FREC. %
Resumen 116 66% 47 26% 12 7% 2 1% 0 0% 177 100%
111
Organizador Previo
41 23% 49 28% 58 33% 23 13% 6 3% 177 100%
Ilustraciones 43 24% 88 50% 30 17% 10 6% 6 3% 177 100%
Analogías 47 27% 95 54% 24 13% 8 4% 3 2% 177 100%
Mapas conceptuales y redes semánticas
44 25% 32 18% 72 41% 16 9% 13 7% 177 100%
Uso de estructuras textuales
71 40% 72 40% 28 16% 5 3% 1 1% 177 100%
Universo: 177 educandos
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de
Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
(2020)
Gráfico 15. Estrategias de enseñanza de la Química
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de
Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
(2020)
66%
23% 24%27% 25%
40%
26% 28%
50%54%
18%
40%
7%
33%
17%13%
41%
16%
1%
13%
6% 4%9%
3%0%
3% 3% 2%7%
1%0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
Resumen OrganizadorPrevio
Ilustraciones Analogías Mapasconceptuales
y redessemánticas
Uso deestructurastextuales
Siempre Casi Siempre A veces Casi Nunca Nunca
112
Análisis:
Del total de estudiantes encuestados, el 66% señala que la docente
siempre emplea el resumen como estrategia de enseñanza durante la
clase de Química, seguido del 54% que afirma que casi siempre utiliza las
analogías y del 50% que certifica que maneja el uso de ilustraciones;
mientras que, el 41% asegura que tan solo a veces realiza mapas
conceptuales y redes semánticas, y un 33% indica que a veces emplea el
organizador gráfico previo como estrategia de enseñanza.
Interpretación:
De acuerdo con los resultados obtenidos, la docente emplea siempre el
resumen como estrategia de enseñanza de la Química discerniendo la
información más relevante que deben adquirir los estudiantes, seguido del
uso las analogías, que utiliza con el fin de realizar comparaciones,
determinando las semejanzas y diferencias de los conocimientos
abordados con los fenómenos de la vida cotidiana para mejorar la
compresión del tema; de manera que Raviolo (2009) asegura que las
analogías son puentes que ayudan conectar la teoría con la realidad al
ser una estrategia dinámica que permite enseñar los conceptos mediante
ejemplificaciones, juegos, experimentos, problemas y entre otros
aspectos, que favorecen al estudiante comprender los conocimientos
proporcionados por el docente, al construir nuevas ideas de las
conceptualizaciones. Además, la docente hace uso de ilustraciones como
gráficos, imágenes y dibujos para establecer la relación del aprendizaje
con la realidad, así lo afirma Perales y Jiménez (2002) donde señalan que
las ilustraciones permiten representar de forma gráfica los conceptos, con
el fin de que el estudiante realice un análisis crítico sobre los fenómenos
científicos, ayudándolos en la comprensión de lo impartido por el docente
llegando a resolver los problemas de forma cualitativa.
113
10. ¿Qué estilo de enseñanza presenta el docente de Química para la
realización de las prácticas de laboratorio?
Tabla 17. Estilos de enseñanza de laboratorio de Química
Estilo de enseñanza
de laboratorio de Química
FRECUENCIA TOTAL
Siempre Casi
Siempre A veces
Casi Nunca
Nunca
FREC. % FREC. % FREC. % FREC. % FREC. % FREC. %100
Estilo expositivo: el docente es guía de las actividades experimentales.
50 28% 37 21
% 56
32
% 25
14
% 9 5% 177
100
%
Estilo por descubrimiento: orienta al estudiante a descubrir algo nuevo.
47 27% 47 27
% 39
22
% 35
19
% 9 5% 177
100
%
Estilo indagativo: incentiva la búsqueda de información.
52 29% 55 31
% 36
20
% 28
16
% 6 4% 177
100
%
Estilo por resolución de problemas: solución de problemas.
58 33% 59 33
% 34
19
% 19
11
% 7 4% 177
100
%
Universo: 177 educandos
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de
Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
(2020)
114
Gráfico 16. Estilos de enseñanza de laboratorio de Química
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de
Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
(2020)
Análisis:
Del 100% de los estudiantes encuestados, el 33% indica que la docente
siempre presenta el estilo por resolución de problemas para llevar a cabo
la realización de las prácticas de laboratorio, seguido del 31% que
menciona que la docente casi presenta el estilo indagativo; por otro lado,
el 32% afirma que solo a veces pone en práctica el estilo expositivo,
donde el docente debe guiar a los estudiantes en la ejecución de
actividades experimentales.
Interpretación:
Los resultados obtenidos en la encuesta, afirman que la docente de
Química presenta todos los estilos de enseñanza para la realización de la
actividad experimental de las prácticas de laboratorio de Química; debido
28% 27%29%
33%
21%
27%
31%33%32%
22%20% 19%
14%
19%16%
11%
5% 5% 4% 4%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
Estilo expositivo Estilo pordescubrimiento
Estilo indagativo Estilo por resoluciónde problemas
Siempre Casi Siempre A veces Casi Nunca Nunca
115
a que los va intercalando según la práctica y la necesidad de utilizarlos, al
ser muy importante que el estudiante encuentre soluciones a las
problemáticas, se interese por descubrir nuevos conocimientos y métodos
de resolución e indague la información que le ayude a reforzar los
conocimientos adquiridos, tomando en cuenta la guía del docente para
facilitar la comprensión y construcción de los conocimientos; de este
modo, Flores et al.(2009) afirman que el trabajo de laboratorio implica
relacionar el cuerpo teórico con la actividad experimental utilizando los
diferentes métodos y técnicas de resolución según el enfoque otorgado,
ya sea hacia la solución de problemas, la investigación o los trabajos
destinados al descubrimiento; de forma que, el docente debe ser guía y
facilitar del aprendizaje tomando en cuenta el tiempo, recursos, actitudes
y contenidos para incentivar el aprendizaje de la ciencia.
11. ¿Cuál de las siguientes características alternativas considera que
se debería implementar para fortalecer el desarrollo de prácticas de
Laboratorio de Química a partir de materiales y productos de uso
cotidiano?
Tabla 18. Características de la Guía de prácticas alternativas de laboratorio con materiales y productos de uso cotidiano
Características
FRECUENCIA
TOTAL Muy de acuerdo
Algo de acuerdo
Ni de acuerdo
Ni en desacuerdo
Algo en desacuer
do
Muy en desacuer
do
FRE
C. %
FRE
C. % FREC. %
FRE
C. %
FRE
C. %
FRE
C. %
Prácticas aplicadas en los contenidos difíciles
112 63% 52 29% 10 6% 2 1% 1 1% 177 100
%
Normas de Seguridad y comportamiento en el laboratorio
96 54% 67 38% 10 5% 3 2% 1 1% 177 100
%
Uso de materiales y/o productos de uso cotidiano
129 73% 38 21% 6 3% 3 2% 1 1% 177 100
%
116
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de
Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
(2020)
Materiales y/o productos económicos
128 72% 33 19% 10 5% 3 2% 3 2% 177 100
%
Materiales y/o productos reciclados
131 74% 37 21% 4 2% 2 1% 3 2% 177 100
%
Ilustraciones y ejemplificaciones experimentales
104 59% 49 27% 22 12% 1 1% 1 1% 177 100
%
Micro investigaciones experimentales
95 54% 51 28% 27 15% 3 2% 1 1% 177 100
%
Videos tutoriales 95 54% 62 35% 17 9% 2 1% 1 1% 177
100
%
Sitios Web de refuerzo 85 48% 59 33% 26 15% 5 3% 2 1% 177
100
%
Universo: 177 educandos
117
Gráfico 17. Características de la Guía de prácticas alternativas de laboratorio con materiales y productos de uso cotidiano
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuesta aplicada a los estudiantes de Segundo y Tercero de Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl
Andrade. (2020)
63%
54%
73% 72%74%
59%
54% 54%
48%
29%
38%
21%19%
21%
27% 28%
35%33%
6% 5%3%
5%2%
12%15%
9%
15%
1% 2% 2% 2% 1% 1% 2% 1%3%
1% 1% 1% 2% 2% 1% 1% 1% 1%
Prácticasaplicadas en los
contenidos difíciles
Normas deSeguridad y
comportamiento enel laboratorio
Uso de materialesy productos de uso
cotidiano
Materiales yproductos
económicos
Materiales yproductosreciclados
Ilustraciones yejemplificacionesexperimentales
Microinvestigacionesexperimentales
Videos tutoriales Sitios Web derefuerzo
Muy de acuerdo Algo de acuerdo Ni de acuerdo Algo en desacuerdo Muy en desacuerdo
118
Análisis:
El 74% de los estudiantes encuestados, están muy de acuerdo en
implementar un guía de prácticas de Laboratorio de Química que implique
el uso materiales y productos reciclados para fortalecer el desarrollo de
las actividades experimentales; a su vez están muy de acuerdo, en la
realización de la guía a partir de materiales y productos de uso cotidiano
(23%), el uso de materiales y productos económicos, donde se incluyan
los contenidos más difíciles de comprender (63%), ilustraciones y
ejemplificaciones experimentales (59%) y finalmente debe incluir videos
tutoriales (54%).
Interpretación:
La mayoría de los estudiantes encuestados están muy de acuerdo con la
implementación de una Guía de Prácticas alternativas de laboratorio de
Química a partir de materiales y productos de uso cotidiano, que permita
el desarrollo de actividades experimentales para fortalecer el proceso de
enseñanza-aprendizaje de la asignatura, afianzar la construcción de su
aprendizaje, desarrollar habilidades prácticas, intelectuales y
comunicativas, y forjar en el quehacer pedagógico de la docente un
proceso más dinámico e interactivo durante la enseñanza de la Química;
de modo que debe ser aplicada principalmente en los contenidos más
difíciles, en la cual deben constar materiales y productos de uso cotidiano
que sean económicos, reciclados y asequibles, además de presentar
ilustraciones y ejemplificaciones experimentales, normas de seguridad y
comportamiento en el laboratorio, además del apoyo de video tutoriales y
sitios web que ayuden a consolidar el conocimiento mediante las
actividades experimentales a ser realizadas.
119
Resultados de la Entrevista aplicada a la Docente
Entrevista aplicada a la docente de Química del Segundo y Tercer año de Bachillerato General
Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
Tabla 19. Entrevista aplicada a los docentes
# PREGUNTA Docente entrevistada
Lic. Ana Camino ANÁLISIS
1.
¿Por qué considera importante
la realización de las prácticas
de Laboratorio durante la
enseñanza de Química?
La importancia de las prácticas de laboratorio se
encuentra, al poder aplicar la teoría de forma
práctica, donde se logra comprobar la teoría, de
tal forma que se acepte o refute la teoría
mediante la comprobación experimental,
aprendiendo de mejor forma.
La docente considera que la importancia de
las prácticas de laboratorio durante la
enseñanza de la Química radica, en lograr la
corroboración de los conocimientos
impartidos teóricamente por medio de la
actividad experimental; de modo que, los
estudiantes logren aprobarlos o refutarlos,
mejorando la construcción de su
aprendizaje.
120
2.
¿Qué tipos de prácticas de
laboratorio de Química aplica
durante la enseñanza de esta
asignatura? y ¿Con qué
frecuencia lo hace?
Se aplican en ciertas ocasiones prácticas de
laboratorio tradicionales, prácticas con materiales
de uso cotidiano y de micro investigaciones
dirigidas, al no contar con la infraestructura y el
presupuesto necesario para adquirir materiales y
reactivos, por ello lo fundamental es dar a
conocer los materiales del laboratorio,
realizándose mayoritariamente prácticas de
laboratorio de Química Orgánica; debido a que
los textos del ministerio de educación en la
actualidad no incluyen mucha actividad
experimental, por el nuevo sistema educativo, se
pueden llegar a realizar dos o tres prácticas
quimestrales acorde a la temática.
Debido a la falta de infraestructura y
presupuesto para la adquisición de
materiales y reactivos de laboratorio, la
docente opta por realizar en determinadas
ocasiones prácticas de laboratorio tradicional,
con materiales de uso cotidiano y de micro
investigaciones dirigidas; de modo que, las
prácticas de laboratorio más ejecutadas han
sido de Química Orgánica, realizando de dos
a tres prácticas de laboratorio durante cada
quimestre, guiándose en los libros del
ministerio de educación que no contienen
suficiente actividad experimental.
3.
¿Qué habilidades y destrezas
logran desarrollar los
estudiantes mediante la
aplicación de prácticas de
Las habilidades desarrolladas por los estudiantes
son la creatividad, al implementar los
conocimientos y buscar la forma de lograr
resolver las problemáticas planteadas; la
investigación al indagar el conocimiento para
La docente afirma que durante la ejecución
de las prácticas de laboratorio los estudiantes
desarrollan habilidades creativas, habilidades
intelectuales al poner en práctica los
conocimientos adquiridos y buscar la forma
121
laboratorio de Química? afirmar lo que han adquirido. Por otro lado, las
destrezas que desempeñan los estudiantes son
la aplicación del conocimiento del tema adquirido
y el desarrollo de nuevas concepciones.
de solucionar los problemas planteados. Por
otro lado, el desarrollo y aplicación de los
conocimientos son las destrezas que logran
desenvolver los estudiantes.
4.
¿Qué competencias desarrolla
el estudiantado al realizar las
prácticas de laboratorio de
Química? y ¿Cuáles serían las
más importantes?
Los estudiantes ponen en práctica el
conocimiento en la actividad desempeñada,
adquieren asertividad y seguridad de las
prácticas de laboratorio, siendo estas
competencias las más importantes.
Según la afirmación de la docente, el
estudiantado al realizar actividades
experimentales de laboratorio de Química,
logra desarrollar competencias relacionadas
a la vinculación del conocimiento con la
actividad realizada, logrando desempeñar la
asertividad y seguridad de la práctica.
5.
¿Qué aspectos son necesarios
de evaluar durante el
desarrollo de las prácticas de
laboratorio de Química? y ¿Por
qué?
Es importante evaluar los materiales, el proceso
que realizan los estudiantes, los conocimientos
adquiridos, así como el resultado final; luego de
realizar la práctica se puede aplicar una
evaluación escrita. Siendo importante evaluar
para medir los resultados de aprendizaje.
La evaluación de las prácticas de laboratorio
permite verificar los resultados de
aprendizaje; por ello la docente evalúa el
material, el procedimiento, la aplicación de
conocimientos adquiridos y las conclusiones
realizadas por los estudiantes, considerando
que se puede realizar una evaluación escrita
al final de la práctica.
122
6.
¿Qué tipo de métodos y
técnicas emplea durante la
enseñanza de la Química? y
¿Por qué?
El método de observación y principalmente la
aplicación del ERCA, partiendo del experiencia
sobre el tema, la reflexión y ejercitación,
conceptualización de conocimientos y la
aplicación a ser realizada; poniendo en práctica
el método inductivo, deductivo, analítico y activo;
además de las técnicas del ABP, aprendizaje
colaborativo y de preguntas y respuesta.
La docente hace la aplicación del método
ERCA durante el proceso de enseñanza de la
Química, de modo que utiliza la experiencia,
reflexión, conceptualización y aplicación del
tema, poniendo en práctica el uso del método
activo, inductivo, deductivo y analítico para
lograr el aprendizaje de los estudiantes.
Empleando como técnicas de enseñanza el
aprendizaje basado en problemas, el
aprendizaje colaborativo, y las preguntas y
respuestas que le ayudan a mantener la
clase activa.
7.
¿Qué tipo de estrategias utiliza
durante la enseñanza de la
Química? y ¿Por qué?
Explicar, dar a conocer, realizar investigaciones,
análisis previo, refuerzo de conocimientos
investigados para llegar a los resultados
mediante los argumentos proporcionados por los
estudiantes.
Durante la clase de Química la docente utiliza
diferentes estrategias de enseñanza, tales
como, análisis previo, investigación y
explicación del conocimiento, resumen y
análisis del tema y la retroalimentación de los
conocimientos.
123
8.
¿Con qué estilo de enseñanza
de laboratorio de Química
logra que el estudiante alcance
los objetivos de aprendizaje
deseados? y ¿Por qué?
El estilo de enseñanza de laboratorio de Química
va acorde a lo investigado, se realiza un análisis
de la información obtenida, corroborando dicha
información al ser aplicada de forma práctica
acorde con la teoría, mediante la orientación
proporcionada.
La docente opta el estilo indagativo y por
descubrimiento durante la enseñanza de
laboratorio de Química, puesto que, orienta al
estudiante a buscar información para
desarrollar la actividad experimental, la cual
es analizada y aplicada en base a la teoría
abordada y la guía de la docente.
9.
¿Considera necesaria la
implementación de una guía de
prácticas alternativas de
laboratorio de Química a partir
de materiales y/o productos de
uso cotidiano, para fortalecer
el proceso de enseñanza –
aprendizaje? y ¿Qué estructura
y características ésta debería
presentar?
Sí, es importante contar con una guía de
prácticas de laboratorio para la ejecución de
actividades experimentales, de forma que los
estudiantes puedan guiarse paso a paso para
aplicar la práctica acorde al tipo de prácticas
requerido; y en el caso de no ser llevada a cabo
de forma correcta, se puede analizar los errores
en el proceso de la práctica, para poder
nuevamente realizarla modificando los aspectos
que no permitan una buena ejecución. Debiendo
constar en ella los materiales e instrumentos que
se requieren para llevar a cabo la práctica e
La guía de prácticas alternativas de
laboratorio a partir de materiales y productos
de uso cotidiano es un recurso muy
importante considerado por la docente, al
permitir a los estudiantes guiarse y llevar a
cabo las actividades experimentales; de
modo que, se permita establecer aciertos y
desaciertos al realizar la práctica, la cual
debe caracterizarse por presentar materiales
e instrumentos a ser utilizados e incluir un
informe de laboratorio de cada práctica, para
que al finalizar se pueda evaluar y
124
incluir un informe donde puedan evidenciar las
conclusiones y el trabajo realizado.
evidenciar el desarrollo del proceso y las
conclusiones realizadas por el estudiantado.
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Entrevista aplicada a la docente de Química de Segundo y Tercero de Bachillerato General Unificado de la Unidad
Educativa Fiscal Raúl Andrade.
125
Interpretación de los resultados
La docente de Química de los segundos y terceros años de Bachillerato
General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade, estima
que las prácticas de laboratorio son muy importantes al otorgarle al
estudiante la posibilidad de enlazar la teoría con la práctica, refutando o
aceptando los conocimientos que son adquiridos durante la clase. Sin
embargo, la carencia de infraestructura, materiales, equipos y guías de
laboratorio, imposibilitan la aplicación de las actividades experimentales,
por lo que la docente ha optado por realizar en determinas ocasiones
prácticas tradicionales de laboratorio, prácticas en base a materiales y
productos de uso cotidiano y de micro investigación dirigida.
Si bien, durante la ejecución de las prácticas de laboratorio de Química
aplicadas por la docente, los estudiantes han logrado adquirir habilidades
creativas, prácticas e intelectuales al estar en contacto con los materiales
y buscar la forma de solucionar las problemáticas, y aplicar los
conocimientos antes adquiridos. También han logrado el desempeño de
destrezas como la observación, interpretación de datos, comunicación y
formulación de resultados; sin dejar de lado las competencias que
desenvuelven al relacionar los conocimientos con la realidad de forma
asertiva y segura. La docente manifiesta que los aspectos evaluados de la
actividad experimental están centrados en el uso de los materiales,
desarrollo de las actividades, la aplicación de los conocimientos y las
conclusiones desarrolladas por los estudiantes al finalizar la práctica.
Dentro de los métodos que la docente utiliza con mayor frecuencia
durante la enseñanza de la Química se encuentran el método activo, el
método analítico, el método inductivo y el método deductivo que le
permiten llevar a cabo la aplicación del método ERCA, para lograr que
sus estudiantes adquieran los conocimientos; además de utilizar la
técnica del aprendizaje basado en problemas, el aprendizaje colaborativo
126
y las preguntas y respuestas para mantener a la clase activa y atenta.
Finalmente, emplea el análisis previo, la investigación y explicación de los
conocimientos, el resumen, el análisis y la retroalimentación como
estrategias para consolidar el aprendizaje del estudiantado.
El estilo indicativo, por descubrimiento y expositivo, son estilos adoptados
por la docente de Química al momento de ejecutar las prácticas de
laboratorio, al designar a los estudiantes la investigación y descubrimiento
actividades experimentales, que son analizadas y relacionadas con los
conocimientos impartidos en la clase, siendo desarrolladas con la guía de
la docente y la información analizada. La docente afirma que, es
necesario contar con una guía de prácticas alternativas de laboratorio,
que ayuden a los estudiantes a realizar actividades experimentales para
corroborar, aceptar o refutar la teoría, tomando en cuenta los materiales e
instrumentos que debe contener, así como el respectivo informe que los
estudiantes deben elaborar al final de la práctica para evaluar el proceso y
aprendizaje.
127
Resultados de la Entrevista aplicada a la Experta de Prácticas de laboratorio de Química
Entrevista aplicada a la laboratorista de Química de la Carrera de Pedagogía de las Ciencias Experimentales Química
y Biología de la Universidad Central del Ecuador.
Tabla 20. Entrevista aplicada a los docentes
# PREGUNTA Experta entrevistada
Dra. Rafaela Balseca ANÁLISIS
1.
¿Cuál es la importancia que
tienen las prácticas de
Laboratorio como método
didáctico durante la enseñanza
de la Química? y ¿Por qué?
Tienen una gran importancia, porque permiten
comprobar la teoría con la práctica, las leyes y
principios que rigen el comportamiento y
transformación de la materia y energía.
Las prácticas de laboratorio en la enseñanza
de la Química son importantes, porque
otorgan al estudiante la posibilidad de
comprobar el cuerpo teórico con la actividad
práctica, y comprender las leyes y principios
que rigen la materia y energía.
2.
¿Qué tipos de prácticas de
laboratorio son las más
óptimas para aplicarse durante
la enseñanza de la Química en
Todas aquellas prácticas de laboratorio
enfocadas en la seguridad en el trabajo de
laboratorio, equipos y materiales de uso
frecuente en la Química experimental,
Durante la enseñanza de la Química se
puede ejecutar prácticas experimentales
tradicionales de laboratorio, prácticas
virtuales, prácticas materiales de uso
128
el Bachillerato? y ¿Por qué? determinación de la masa de los objetos
mediante el uso de la balanza, medición y uso
de material volumétrico, tipos de reacciones
químicas, operaciones básicas de laboratorio,
cristalización, centrifugación, tamización, entre
otras. Porque están basadas en el método
experimental y el método científico, permitiendo
relacionar la teoría con la práctica, comprobar
hipótesis, leyes y principios.
cotidiano, entre otras; tomando en
consideración las normas de seguridad, uso
correcto y adecuado del material e
instrumentos de laboratorio, así como el
conocimiento y aplicación de los diferentes
métodos experimentales. Siendo óptimas al
permitir el desarrollo y aplicación del método
científico.
3.
¿Qué habilidades y destrezas
desarrollan los estudiantes a
través de las prácticas de
Laboratorio de Química?
Los estudiantes pueden desarrollar el análisis,
la síntesis, la inducción, la derivación, la
integración, interpretación, de modo que, al
realizar una práctica de laboratorio, al ser la
Química una ciencia integral se puede
relacionar el conocimiento con varias temáticas,
haciendo que el estudiante observe de forma
unificada y aprenda de manera sencilla al
aplicar los conocimientos de forma práctica,
Durante la ejecución de las prácticas de
laboratorio, la Química deja de ser un ciencia
abstracta y se transforma en una ciencia
exacta e integral al relacionarse con las otras
ciencias, permitiéndole al estudiante de forma
sencilla analizar y sintetizar el experimento
químico, integrando los conocimientos
adquiridos, induciendo su aprendizaje hacia
la conocimiento científico e interpretando los
129
dejando la Química de ser abstracta. resultados obtenidos de la práctica
experimental.
4.
¿Cuáles son las competencias
que el estudiante desarrolla
con la aplicación de las
prácticas de laboratorio de
Química?
El estudiante aprende a aprehender, aprende a
enseñar, a hacer actividades experimentales, a
compartir con sus compañeros y el docente su
aprendizaje, y aprende a crear su propio
conocimiento.
La experta de laboratorio señala que dentro
de las competencias que el estudiante
desempeña durante las actividades
experimentales se encuentra la
comunicación, la creatividad, el aprender a
aprehender y enseñar, logrando construir y
consolidar su aprendizaje.
5.
¿Qué aspectos son necesarios
evaluar durante la aplicación
de las prácticas de laboratorio
de Química? y ¿Por qué?
La capacidad de vinculación de la teoría con la
práctica, capacidad de resolver problemas,
habilidad para desarrollar procesos químicos,
aplicación de la normativa de seguridad,
capacidad de plantear y resolver hipótesis,
facilidad para tantear variables, habilidad de
armar equipos, controlar resultados, capacidad
de obtener resultados y establecer
conclusiones.
Los aspectos que son necesarios de evaluar
en el transcurso y finalización de la actividad
experimental se enfocan en la capacidad de
vincular la teoría con la práctica, formulación
de hipótesis, seguimiento de las normas de
seguridad, resolución de problemas,
desarrollo de procesos químicos, uso de
equipos y materiales de laboratorio y la
obtención de resultados y conclusiones.
130
6.
¿Qué métodos y técnicas
didácticas son las más
fundamentales e idóneas para
le enseñanza de la Química? y
¿Por qué?
El método experimental que materializa las
prácticas de laboratorio, es una estrategia eficaz
para el proceso de enseñanza de la Química,
de modo que, en el laboratorio la Química se
convierte en una ciencia exacta que debe ser
comprobada. El laboratorio se convierte en una
técnica experimental de enseñanza -
aprendizaje.
La práctica de laboratorio es una técnica
experimental eficiente para el proceso de
enseñanza–aprendizaje de la Química,
donde se utiliza al método científico que
permite el desarrollo de las actividades
experimentales donde se logra la
comprobación de los conocimientos.
7.
¿Qué tipo de estrategias de
enseñanza se puede utilizar
durante la clase Química? y
¿Por qué?
Aprender a observar y a discernir, al observar la
práctica demostrativa del docente; el estudiante
puede replicar, aprender a crear, aprende
haciendo, de modo que, si no posee un
material, reactivo instrumento debe remplazarlo
por otro. Lográndose un aprendizaje
significativo, si la mayor parte de las clases
fueran prácticas o demostrativas, llevando a la
Química de ser abstracta a convertirse en una
ciencia exacta.
Las estrategias que el docente puede
implementar durante la clase de Química son
la observación, replicación, creatividad,
demostración de las actividades
experimentales, de modo que el estudiante
aprenda a vincular los conocimientos de
forma práctica buscando materiales que le
permitan hacerlo, fortaleciendo la
construcción de su aprendizaje de forma
significativa mediante la práctica o la
131
demostración.
8.
¿Qué método de enseñanza el
docente debe aplicar para
guiar a los estudiantes durante
las actividades
experimentales? y ¿Por qué?
El docente debe aplicar el método científico, al
permitir al estudiante obtener conocimiento
fiable y valido, siguiendo sus etapas tales como
la observación, la medición, la formulación de
preguntas, el análisis, la hipótesis y la
experimentación donde se comprueba o se
rechaza la hipótesis del problema planteado;
permite diferenciar el conocimiento valido de lo
popular o inventado sin un respaldo científico.
El docente debe poner en práctica el método
científico, para guiar a sus estudiantes
durante la actividad experimental, partiendo
de la observación, la formulación de
hipótesis, el análisis y la experimentación,
establecimiento de conclusiones y
aprobación o refutación de la hipótesis; de
modo que ayuda al estudiante a comprobar
los conocimientos que no poseen una
validación científica.
9.
¿Considera necesaria la
implementación de una guía de
prácticas alternativas de
Laboratorio de Química a partir
de materiales y/o productos de
uso cotidiano, para que
fortalezcan el proceso de
Sí, siempre y cuando las practicas alternativas
de laboratorio sean elaboradas en base
científica que conlleven al estudiante a
comprobar leyes y principios que rigen la
materia y la energía, dando un conocimiento
fiable de modo que se evite llegar a un
conocimiento empírico al seguir los pasos de
La experta de prácticas de laboratorio de
Química considera oportuna la
implementación de una guía de prácticas
alternativas de laboratorio a partir de
materiales y productos de uso cotidiano, la
cual debe contar con un respaldo científico
que le permita al estudiante comprobar las
132
enseñanza–aprendizaje de
Química? y ¿Qué estructura y
características ésta debería
presentar?
una receta cocina donde solo se realizan
mezclas; donde el estudiante pueda plantearse
hipótesis y establezca conclusiones, de forma
que se llegue a un conocimiento sustentado
científicamente. La guía debe contener
sustancias asequibles para los estudiantes y su
respectivo informe de laboratorio a ser realizado
por los estudiantes.
leyes y principios que rigen en la naturaleza,
aplicar los pasos del método científico,
evitando seguir una “receta” donde solo se
mezclan sustancias. La guía debe contener
materiales, reactivos e instrumentos
accesibles para el estudiantado y un informe
de laboratorio para cada práctica a ser
elaborada.
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Entrevista aplicada a la laboratorista de Química de la Carrera de Pedagogía de las Ciencias Experimentales Química y Biología
de la Universidad Central del Ecuador. (2020)
133
Interpretación de los resultados
La experta en prácticas de laboratorio de Química, certifica que las
prácticas de laboratorio en la enseñanza de la Química cumplen un papel
fundamental en el aprendizaje del estudiante, al permitirle corroborar los
conocimientos teóricos con la actividad práctica, de modo que comprenda
los principios y leyes que rigen el comportamiento y transformación de la
materia y energía, donde la actividad experimental puede ser llevada a
cabo con diferentes tipos de prácticas de laboratorio, tomando en cuenta
el uso correcto de materiales, reactivos e instrumentos, el cumplimiento
de la normativa de seguridad y el empleo de los diferente procesos y
métodos experimentales.
Afirma que, la Química al ser llevada a la práctica deja de ser una ciencia
abstracta y se convierte en una ciencia exacta, la cual necesita ser
comprobada, desarrollando en los estudiantes habilidades como el
análisis, la síntesis, la interpretación, inducción e integración de los
conocimientos, ampliando su contextualización y aprendizaje; además el
estudiante logra desarrollar la comunicación, la creatividad, el
compañerismo, aprendiendo a aprehender y enseñar de forma práctica y
sencilla.
La actividad experimental le permite al docente evaluar la aplicación de
los conocimientos adquiridos, la capacidad de plantear hipótesis, uso de
materiales e instrumentos, seguimiento de la normativa de seguridad,
resolución de problemas, uso de métodos y procesos químicos vistos en
la clase. Por ello, considera que la técnica experimental ayuda a fortalecer
el aprendizaje significativo de los estudiantes al ponerse en práctica los
pasos del método científico, orientados en la guía práctica o demostrativa
brindada por el docente; donde la observación, la formulación de
hipótesis, el análisis y la experimentación, establecimiento de
134
conclusiones y aprobación o refutación de la hipótesis, son esenciales
para que el estudiante compruebe o refute los conocimientos.
La elaboración de una guía de prácticas alternativas de laboratorio es
muy importante para desarrollar la actividad experimental, debiendo ser
respaldada científicamente para que el estudiante compruebe la teoría de
forma práctica aplicando los pasos del método científico, evitando tan solo
el desarrollo de prácticas “receta”; donde deben estar establecidos
materiales e instrumentos asequibles para los estudiantes y un respectivo
informe de laboratorio que desarrollen durante la aplicación de la práctica.
135
Tabla 21. Discusión de resultados
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Dimensión Encuesta Estudiantes Entrevista Docentes Entrevista Expertos Conclusiones
Prácticas de
laboratorio
La importancia de las prácticas de laboratorio de Química reside en permitirle al estudiante descubrir y explorar la ciencia, interesarse por la asignatura, además de aplicar los conocimientos y resolver problemas, mediante el desarrollo de habilidades, destrezas y valores al ir aprendiendo significativamente. Las prácticas empleadas por el docente son las prácticas ilustrativas, de micro investigación dirigida y ciertas ocasiones las prácticas experimentales a partir de materiales y productos de uso cotidiano.
Las prácticas de laboratorio son importantes porque otorgan al estudiante una forma de corroborar el conocimiento teórico impartido con la actividad experimental, aceptando o mejorando su aprendizaje. Por ello, en determinadas ocasiones aplica las prácticas tradicionales de laboratorio, de micro investigaciones dirigidas y con materiales y productos de uso cotidiano.
La importancia de las actividades experimentales inmersas en las prácticas de laboratorio radica en permitir que el estudiante relacione el cuerpo teórico con la práctica, para comprender las leyes y principios que rigen el comportamiento y transformación de la materia y energía; siendo las prácticas de laboratorio tradicionales, virtuales o con el uso de materiales y productos de uso cotidiano, debido a la carencia de infraestructura y materiales, siendo las más óptimas para aplicar en el bachillerado, siempre que estén respaldadas de forma científica.
Las prácticas de laboratorio de Química cumplen un papel fundamental al otorgar al estudiante una herramienta didáctica que le permite vincular la teoría con la práctica al corroborar los conocimientos, explorar el campo científico, interesándose por la asignatura, desarrollando, habilidades destrezas y valores. Donde el tipo de prácticas de laboratorio aplicadas se adapta a los recursos que disponga la institución educativa, debiendo necesariamente estar respaldas científicamente para permitirle al estudiante llegar a construir un aprendizaje significativo.
Habilidades
Mediante las prácticas de laboratorio de Química se han logrado desarrollar habilidades personales y colaborativas mediante la comunicación e intercambio de información y experiencias entre estudiantes; habilidades intelectuales al solucionar los problemas
Los estudiantes desarrollan habilidades creativas al buscar la forma de solucionar los problemas planteados junto a las habilidades intelectuales, al poner en práctica los conocimientos adquiridos.
La Química en el laboratorio pasa de ser una ciencia abstracta a transformarse en ciencia exacta, de modo que el estudiante para comprobar los conocimientos debe analizar, sintetizar e integrar los conocimientos en relación a las otras ciencias, desarrollando habilidades intelectuales y
La actividad experimental a través de las prácticas de laboratorio de Química, fortalece en los estudiantes las habilidades personales y colaborativas mediante la comunicación e intercambio de información y experiencias; las habilidades intelectuales, buscar la solución de las problemáticas, integrar conocimientos con las otras ciencias y
136
planteados. prácticas. poner en práctica los conocimientos adquiridos en la clase, y finalmente, las habilidades prácticas desarrolladas mediante la ejecución del experimento químico al manipular materiales y reactivos que llevan al estudiante a ver a la Química como una ciencia exacta.
Destrezas
Las prácticas de laboratorio han permitido desempeñar destrezas en los procesos básicos y complejos al realizar la observación, deducción, comunicación, formulación de resultados, aplicación de métodos y técnicas para resolver los problemas y establecer conclusiones.
Los estudiantes desempeñan destrezas al desarrollar y aplicar los conocimientos, construyendo nuevos conocimientos donde se implica la observación, el análisis, y formulación de resultados.
La actividad experimental da apertura para que el estudiante analice, sintetice, observe, aplique e integre los conocimientos, para generar resultados y pueda interpretarlos, aprendiendo de una manera más sencilla.
Mediante las prácticas de laboratorio de Química, los estudiantes pueden ampliar sus destrezas, ya sea en la ejecución de prácticas que desarrollen procesos simples o complejos; al observar, analizar, deducir, sintetizar e integrar los conocimientos mediante la actividad experimental donde a su vez se aplican métodos y técnicas para obtener resultas y establecer conclusiones.
Competencias
La actividad experimental realizada ha dado paso al desenvolvimiento de competencias relacionadas con la valoración al trabajo científico donde el estudiante se esfuerza por realizar la práctica, así como las competencias relacionadas con la comunicación y solo en ciertas ocasiones se desarrollan las competencias relacionadas con enlazar los conocimientos con la realidad.
Durante las prácticas de laboratorio se logra desarrollar la vinculación del conocimiento con la actividad realizada, y generar competencias, entre las más relevantes se encuentra la asertividad y seguridad de la práctica al permitir comprobar los conocimientos.
En base a las competencias el estudiante logra aprender a aprehender, a ser creativo, desarrollar la comunicación y compartir conocimientos con sus compañeros, además de aprender a enseñar y construir sus conocimientos de forma sólida.
Las actividades experimentales, permiten el desenvolviendo de los estudiantes en las competencias relacionadas a la comunicación al compartir experiencias entre compañeros, la valoración del trabajo científico al esforzarse por desarrollar la práctica; y según el tipo de práctica ejecutada se logra desarrollar mayoritariamente las competencias relacionadas con enlazar la teoría con los hechos de la realidad, mediante su creatividad, el aprender a aprehender, y el aprender a enseñar de forma asertiva y segura.
137
Evaluación de
las
actividades
experimentales
La docente evalúa el aprendizaje que los estudiantes han logrado adquirir al realizar la práctica de laboratorio, el desarrollo de la planificación de los grupos de trabajo y el desarrollo durante la actividad experimental de forma grupal e individual.
Es necesario evaluar los resultados de aprendizaje del estudiante, los materiales utilizados, el procedimiento realizado, la aplicación de los conocimientos y las conclusiones realizadas al final.
El docente debe evaluar, la capacidad, el seguimiento de la normativa de seguridad, el correcto uso de materiales e instrumentos de laboratorio, la resolución de problemas, la formulación de hipótesis, la vinculación de la teoría con la práctica y el uso de métodos y técnicas durante los procesos químicos que va realizando.
La evaluación de las actividades experimentales desarrolladas en las prácticas de laboratorio de Química le posibilitan al docente verificar si los estudiantes han logrado adquirir buenos resultados de aprendizaje; por ello es importante evaluar el seguimiento de normas de laboratorio, el uso correcto de materiales, reactivos e instrumentos, la capacidad de plantear y resolver hipótesis, los procesos químicos llevados a cabo y la obtención de resultados y conclusiones.
Métodos de
enseñanza
La metodología de enseñanza de la Química de la docente es muy activa e interactiva al emplear el método inductivo, deductivo, analítico, activo, heurístico permitiendo la participación del estudiante para analizar y construir su conocimiento teórico activamente.
Aplicando la planificación ERCA la docente incluye durante la enseñanza de la Química el método activo, inductivo, deductivo y analítico mantenido a sus estudiantes activos e interactivos durante la clase.
El docente debe aplicar el método experimental que ayude a fortificar los conocimientos de los estudiantes al ir desarrollando los pasos de del método científico logrando tener una visión real del aprendizaje.
En la enseñanza de la Química se hace necesario la aplicación de métodos que involucren la participación e intervención activa del estudiantado, por ello se puede utilizar el método activo, inductivo, deductivo, analítico, heurístico, entre otros; que faciliten la comprensión del conocimiento teórico. Sin embargo, es muy importante que se aplique a su vez el método experimental donde los estudiantes sigan los pasos del método científico desde la observación, planteo de hipótesis hasta llegar a aceptar o refutar los conocimientos antes adquiridos llevando a relacionarlos con su experiencia y los sucesos que acontecen en la vida cotidiana, mejorando la construcción de su aprendizaje de forma más significativa.
138
Técnicas de
Enseñanza
En la clase de Química con mayor frecuencia la docente aplica la técnica de preguntas y respuestas para comprobar si han sido asimilados los conocimientos y que los estudiantes argumenten sobre las temáticas, además de la técnica del aprendizaje basado en problemas para solucionar las problemáticas planteadas y el aprendizaje colaborativo que permite la interacción y comunicación.
Frecuentemente utiliza la técnica del aprendizaje basado en problemas para aplicar los conocimientos, el aprendizaje colaborativo para desarrollar un intercambio de información y que genere el aprendizaje grupal e individual y finalmente la técnica de preguntas y respuestas para identificar si la clase está atenta y es participativa.
Las prácticas de laboratorio comprenden una técnica eficaz para la enseñanza de la Química al permitir que el estudiante experimente, construya y reafirme el conocimiento.
Dentro de las técnicas frecuentemente utilizadas en la clase de Química, se encuentra la técnica de preguntas y respuestas, de modo que, el docente mantiene a la clase atenta y participativa; por otro lado se aplica el ABP con el fin de desarrollar la capacidad de análisis, reflexión y aplicación del conocimiento durante la solución de problemas asignados, y el aprendizaje colaborativo que permite la comunicación e interacción compartiendo experiencias y conocimientos. Además, las prácticas de laboratorio son una técnica eficiente que permite consolidar lo aprendido, fortaleciendo el aprendizaje.
Estrategias
de Enseñanza
Las estrategias de enseñanza que han sido utilizadas por la docente son el resumen de las temáticas impartidas para retroalimentar y consolidar el conocimiento, el uso de analogías e ilustraciones que permiten acercar el conocimiento mediante la observación y el análisis crítico de los estudiantes.
Una de las estrategias principales que aplica la docente es el resumen, que le ayude a verificar si el estudiante ha comprendido lo impartido y discierna la información más importante; también utiliza el análisis previo, retroalimentación, investigación y explicación de los conocimientos.
El docente puede aplicar como estrategia de enseñanza las actividades experimentales de forma práctica y demostrativa, logrando que el estudiante desarrolle la observación, creatividad, demostración y replicación, buscando materiales que le ayuden a realizar la práctica y aprender significativamente.
Las estrategias de enseñanza de la Química comprenden la participación activa del estudiante, puesto que entre ellas se encuentra el resumen donde se debe sintetizar los conceptos más relevantes que necesita adquirir, aplicando el análisis y la retroalimentación del docente; otras estrategias son las analogías e ilustraciones que llevan a la reflexión, imaginación, comparación y observación de los conocimientos; no obstante las actividades experimentales comprenden una estrategia de enseñanza práctica y demostrativa donde el estudiante puede observar, crear, replicar fortificar el aprendizaje significativamente.
139
Estilos de
Enseñanza
del
laboratorio de
Química
La docente interrelaciona los cuatro estilos de enseñanza de laboratorio de Química, al incentivar al estudiante a la investigación de actividades experimentales las cuales son analizadas permitiendo el descubrimiento del estudiantado, para posteriormente resolver las problemáticas planteadas de forma guiada.
La docente se orienta hacia el estilo investigativo y por descubrimiento al designar a los estudiantes micro investigaciones de actividades experimentales las cuales son analizadas y posteriormente aplicadas de forma guiada.
El docente debe optar por un estilo de enseñanza del laboratorio de Química donde se aplique el método científico, guiando al estudiante a observar, formular hipótesis, analizar y experimental, llegando a establecer resultados y conclusiones validados de forma científica.
Para la enseñanza del laboratorio de Química el docente debe relacionar los diferentes estilos de enseñanza, de modo que, fomente la investigación y descubrimiento de las actividades experimentales o también puede proporcionarlas con el objetivo de analizarlas y aplicarlas, planteando problemas que deben ser resueltos por los estudiantes, siendo guía y facilitador durante el trascurso de la práctica.
Elaborado por: Macas. (2020)
Fuente: Encuestas y Entrevistas aplicadas para obtener datos sobre las prácticas alternativas de laboratorio en la enseñanza de
Química del segundo y tercero de Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade, 2020-2021.
140
CAPÍTULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Conclusiones
Las prácticas de laboratorio en la enseñanza de Química de los
segundos y terceros años de Bachillerato General Unificado de la
Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade, acorde con los resultados
obtenidos en los instrumentos de investigación, son muy importantes
al otorgar a los estudiantes una herramienta que les permite
corroborar el conocimiento teórico con la actividad experimental,
descubrir y explorar la ciencia, aplicar los conocimientos y resolver
problemas mediante el desarrollo de habilidades, destrezas y valores
al aprender de forma significativa. Sin embargo, la actividad práctica
no es realizada frecuentemente, es llevada a cabo de forma ilustrativa
o ejemplificada, por medio de investigaciones y solo en determinas
ocasiones es aplicada a partir de materiales de uso cotidiano, y casi
nunca es llevada a cabo en el laboratorio o de forma virtual; de modo
que los estudiantes no logran desempeñar habilidades prácticas, tan
solo algunas destrezas en los procesos complejos, la mayoría del
estudiantado no consigue relacionar los conocimientos con los hechos
de la realidad, además de no manipular instrumentos, equipos, guías y
materiales de laboratorio.
La actividad experimental desarrollada en los segundos y terceros
años de Bachillerado General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal
Raúl Andrade, debido a la falta de infraestructura, materiales, equipos,
guías y reactivos de laboratorio, es ejecutada a través de las prácticas
de laboratorio ilustrativas, las prácticas de micro investigación dirigida
y en determinadas circunstancias mediante las prácticas
141
experimentales a partir de materiales y productos de uso cotidiano,
donde los estudiantes mediante la guía de la docente, analizan la
información para posteriormente ponerla en práctica, aplicando los
conocimientos adquiridos durante la clase mediante la resolución de
problemas planteados; de manera que, la docente evalúa los
resultados de aprendizaje, el procedimiento realizado, los materiales
utilizados de ser el caso, la puesta en práctica de los conocimientos y
las conclusiones, siendo ejecutadas de dos a tres prácticas durante
cada quimestre, en su mayoría referentemente a la Química Orgánica.
El proceso de enseñanza de la Química de los segundos y terceros
años de Bachillerado General Unificado en la institución educativa, se
desarrolla mediante una metodología activa y participativa, puesto
que, la docente emplea el método activo, inductivo, deductivo,
analítico y heurístico para facilitar la comprensión de los
conocimientos; a su vez aplica continuamente la técnica de preguntas
y respuestas, el ABP y el aprendizaje colaborativo desarrollando la
capacidad de análisis, resolución de problemas, intercambio de
información y experiencias de aprendizaje, manteniendo la clase
atenta y organizada. Por otro lado, para sintetizar y retroalimentar los
conocimientos más relevantes que necesitan adquirir los estudiantes
hace uso del resumen, además de otras estrategias como las
analogías e ilustraciones que permiten comparar, imaginar y
reflexionar sobre los contenidos que son abordados; no obstante, la
docente no hace mucho énfasis en los métodos, técnicas y estrategias
experimentales, que brindan al estudiando herramientas para poner en
práctica los conocimientos, comprender las leyes y principios que rigen
la materia y energía, utilizar el método científico desarrollando
habilidades, destrezas y competencias, aprendiendo
significativamente, creando, observando, demostrando y replicando,
dejando de ver a la Química como una ciencia abstracta y
transformándola en una ciencia exacta e integradora.
142
De acuerdo con los resultados obtenidos en los instrumentos de
recopilación de datos, se establece que las prácticas alternativas de
laboratorio de Química a partir de materiales y productos de uso
cotidiano deben contener una guía de prácticas de laboratorio
elaborada en base a un respaldo científico que le permita al estudiante
comprobar las leyes y principios de la materia y energía, siguiendo los
pasos del método científico; además de contener materiales y
productos asequibles, reciclados y económicos, las respectivas
normas de seguridad y comportamiento, ilustraciones y
ejemplificaciones, sitios web, videos tutoriales, y finalmente un informe
de cada práctica a desarrollarse con la finalidad de fortalecer el
proceso de enseñanza – aprendizaje de la Química e incentivar la
aplicación de actividades experimentales, el descubrimiento y
exploración de la ciencia.
Recomendaciones
La falta de materiales, equipos, reactivos, guías e infraestructura
suelen ser algunos de los impedimentos para realizar las actividades
experimentales, dificultando la realización de prácticas de laboratorio
de Química; por ello se sugiere buscar alternativas que ayuden a
solventar la vinculación de las actividades prácticas con los
conocimientos teóricos a través del uso de materiales y productos
amigables con el ambiente, de bajo costo y fácil adquisición o aplicar
los diferentes tipos de práctica de laboratorio existentes.
Implementar métodos, técnicas y estrategias experimentales que
ayuden al docente a lograr cumplir los objetivos de enseñanza y
aprendizaje, permitiéndole al estudiante corroborar y asimilar los
conocimientos teóricos, vinculándolos con su experiencia y con los
hechos que acontecen en la vida cotidiana, mejorando y
profundizando la construcción de sus conocimientos y el desarrollo de
habilidades, destrezas y competencias.
143
Es necesario fomentar e incentivar la ejecución de prácticas de
laboratorio de Química de forma práctica y demostrativa, para
fortalecer el aprendizaje de los estudiantes despertando su interés por
la asignatura, el análisis y la reflexión de los fenómenos de la
naturaleza, la indagación y búsqueda de los conocimientos científicos,
y la comunicación e intercambio de ideas, saberes y experiencias.
Finalmente es recomendable hacer uso de las prácticas de laboratorio
inmersas en la guía de prácticas alternativas de laboratorio de
Química a partir de materiales y productos de uso cotidiano, puesto
que ayudan a solucionar la carente actividad experimental dentro del
proceso de enseñanza de Química fortificando el aprendizaje del
estudiantado, favoreciendo al cuidado y protección del medio
ambiente.
144
CAPÍTULO VI
PROPUESTA
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE FILOSOFÍA, LETRAS Y CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN
CARRERA DE CIENCIAS NATURALES Y DEL AMBIENTE, BIOLOGÍA Y
QUÍMICA
Guía de prácticas alternativas de laboratorio de Química a partir de
materiales y productos de uso cotidiano para la enseñanza de la Química
del segundo y tercero de Bachillerato General Unificado de la Unidad
Educativa Fiscal Raúl Andrade, 2020-2021.
Autor: Luis Carlos Macas Soto
Tutora: MSc. Adriana Eugenia Barahona Ibarra
Quito, 2020
146
DATOS INFORMATIVOS
Título de la propuesta
Guía de prácticas alternativas de laboratorio de Química a partir de
materiales y productos de uso cotidiano para la enseñanza de la Química
del segundo y tercero de Bachillerato General Unificado de la Unidad
Educativa Fiscal Raúl Andrade, 2020-2021.
FICHA TÉCNICA
Institución: Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade
Ubicación: Urbanización Monteserrín: Los Perales y Pje. A Quito – Ecuador
Nombre del responsable de la investigación:
Luis Carlos Macas Soto
Nombre de la tutora responsable de la investigación:
MSc. Adriana Eugenia Barahona Ibarra
Periodo: 2020-2021
Beneficiarios:
Estudiantes de segundo y tercero de Bachillerato General Unificado y docentes de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
147
CONTENIDO
Datos Informativos .................................................................................. 1
Ficha técnica ............................................................................................ 1
Introducción ............................................................................................. 4
Objetivos .................................................................................................. 5
Justificación ............................................................................................. 1
Reglamento del Laboratorio de Química ............................................... 6
Normas de Seguridad .............................................................................. 8
Hábitos de trabajo en el laboratorio ....................................................... 9
Prácticas alternativas de laboratorio de Segundo de Bachillerato
General Unificado ................................................................................. 10
Práctica N°1: Identificación de reacciones químicas .............................. 11
Práctica N°2: Cálculo del reactivo limitante, reactivo en exceso y
rendimiento de una reacción química ...................................................... 19
Práctica N°3: Reacciones de óxido- reducción ....................................... 27
Práctica N°4: Celdas voltaicas y celdas electrolíticas ............................. 35
Práctica N°5: Preparación de disoluciones físicas de concentración...... 45
Práctica N°6: Unidades químicas de concentración de las
disoluciones ............................................................................................. 54
Práctica N°7: Leyes de los gases ........................................................... 64
Práctica N°8: Velocidad de una reacción y equilibrio químico ................ 75
Práctica N°9: Indicadores ácido-base ..................................................... 85
Informe de laboratorio de las prácticas alternativas de
laboratorio .............................................................................................. 92
Rúbrica de evaluación de la práctica de laboratorio .......................... 95
148
Prácticas alternativas de laboratorio de tercero de bachillerato
general unificado ................................................................................... 96
Práctica N°1: Identificación de alcanos, alquenos y alquinos ................. 97
Práctica N°2: Reconocimiento y aplicación de hidrocarburos
aromáticos ............................................................................................. 103
Práctica N°3: Identificación de alcoholes y fenoles............................... 113
Práctica N°4: Reconocimiento de aldehídos y cetonas ........................ 122
Práctica N°5: Identificación de ácidos carboxílicos y esteres ............... 131
Práctica n°6: Identificación de éteres y tioéteres .................................. 138
Práctica n°7: Reconocimiento de aminas y amidas .............................. 146
Práctica n°8: Reconocimiento de glúcidos en los alimentos ................. 153
Práctica n°9: Identificación de lípidos en alimentos ......................... 159
Práctica n°10: Determinación de proteínas en alimentos ................ 166
Informe de laboratorio de las prácticas alternativas de
laboratorio ............................................................................................ 169
Rúbrica de evaluación de la práctica de laboratorio ........................ 171
149
INTRODUCCIÓN
La Química es una ciencia experimental encargada del estudio de la
materia, sus propiedades, características, composición, elementos y otros
aspectos importantes. Para su enseñanza el docente debe utilizar
herramientas que le permitan al estudiante familiarizar los conocimientos
asimilados en la clase con los fenómenos, procesos vitales, sustancias y
reacciones químicas que se producen en el entorno.
Durante el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Química es necesario
comprender la estrecha relación entre el cuerpo teórico y la actividad
experimental, a través de las prácticas de laboratorio, quienes toman un
rol fundamental en la educación. Permitiéndole al estudiante despertar su
curiosidad hacia lo que está a su alrededor, al comprender los
conocimientos científicos, tras poner en práctica los métodos, técnicas y
conocimientos que le ha proporcionado el docente, su experiencia y
desempeño de habilidades, destrezas y competencias.
Las actividades experimentales realizadas en el Laboratorio de Química
son acompañadas de guías que permiten direccionar al estudiante hacia
el trabajo a ser realizado. En dichos instrumentos pedagógicos se detallan
los pasos que se debe seguir durante el desarrollo de la práctica, los
materiales, reactivos, equipos a utilizar; así como también, las fórmulas,
métodos y técnicas para obtener datos y lograr solucionar los problemas
planteados, mediante el análisis e interpretación de los resultados
obtenidos al final de todas las actividades.
Las prácticas alternativas de Laboratorio de Química implican el
desarrollo del trabajo experimental guiado por el docente y realizado por
los estudiantes; durante este proceso se hace necesario el uso de Guías
de prácticas de laboratorio que motiven y encaminen al estudiante hacia
la actividad experimental que va a realizar.
150
La presente guía de prácticas alternativas de Laboratorio de Química está
enfocada en orientar al estudiante a relacionar el fundamento teórico,
experimentos, métodos y técnicas, con el uso e importancia de los
materiales y productos de convivencia, de bajo costo y fácil adquisición;
sin dejar de lado el desarrollo de sus habilidades, destrezas y
competencias.
Al igual que la capacidad de resolver problemas mediante la vinculación
de los conocimientos previamente adquiridos con la actividad
experimental, logrando el desarrollo del pensamiento crítico, interés hacia
la actividad científica y el cuidado del medio ambiental.
OBJETIVOS
Objetivo General Fortalecer la enseñanza de la asignatura de Química en el segundo y
tercero de Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal
Raúl Andrade mediante la elaboración de una guía de prácticas
alternativas de laboratorio de Química a partir de materiales y productos
de uso cotidiano.
Objetivos Específicos:
Diseñar una guía de prácticas alternativas de laboratorio de Química a
partir de materiales y productos de uso cotidiano.
Socializar la guía de prácticas alternativas de laboratorio de Química a
partir de materiales y productos de uso cotidiano con los docentes y
estudiantes de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade.
151
Promover la aplicación de prácticas alternativas de laboratorio de
Química que complemente el quehacer pedagógico y el aprendizaje
de los estudiantes.
Fomentar el desarrollo actividades experimentales mediante la
cooperación y comunicación entre los estudiantes y el docente.
JUSTIFICACIÓN
La presente guía de prácticas alternativas de laboratorio de Química se
elaboró con el objetivo de relacionar la actividad experimental con la
enseñanza de Química en los segundos y terceros años de Bachillerato
de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade, brindando a los docentes un
recurso didáctico que les permita realizar clases más interactivas y
reforzar los conocimientos teóricos que van impartiendo durante cada una
de las unidades didácticas; los estudiantes podrán interesarse más por la
asignatura, al lograr comprender los contenidos de forma experimental
mediante prácticas alternativas de laboratorio, generando y forjando en
ellos un aprendizaje significativo.
Se busca brindar alternativas que contribuyan a integrar las prácticas de
laboratorio de Química dentro del proceso de enseñanza –aprendizaje de
Química por la falta de actividades experimentales, debido a la carencia
de infraestructura, materiales, equipos y reactivos de laboratorio.
Permitiendo al estudiante visualizar más allá de lo impartido en el aula de
clase, motivándolo a descubrir experimentos similares e indagar nuevos
contenidos científicos y actividades espontáneas que le ayuden a
perfeccionar la construcción de su aprendizaje, apropiándose de las
actividades experimentales de forma autónoma, y obteniendo experiencia
para replicar los experimentos realizados tomando las debidas normas de
seguridad que le han sido proporcionadas por el docente.
152
REGLAMENTO DEL LABORATORIO DE QUÍMICA 1. Asistir puntualmente al desarrollo de
las prácticas de laboratorio y
colocarse un mandil de mangas
largas, de algodón.
2. Adquirir la guía de laboratorio previo
a cada práctica correspondiente.
3. Según la complejidad de la actividad,
utilizar lentes de seguridad.
4. Preferentemente llevar puesta ropa cerrada.
5. Sujetarse el cabello en forma de cola, quienes tengan el cabello largo.
6. Lavarse las manos al culminar las prácticas experimentales.
7. Tener conocimiento del uso de reactivos químicos antes de
manipularlos.
8. Utilizar únicamente los materiales y reactivos que han sido solicitados
por el instructor del laboratorio.
9. Situar sobre la mesa únicamente los materiales, equipos y reactivos a
ser utilizados.
10. Desechar los reactivos ya utilizados, evitando de cualquier forma
volver a colocarlos en los recipientes de donde fueron extraídos.
11. Utilizar materiales correspondientes como pinzas o paños para
manipular objetos calientes, siempre sobre la mesa.
12. Tomar la cantidad necesaria de los reactivos a ser utilizados.
13. Limpiar la mesa, materiales y equipos luego de utilizarlos.
Imagen 1. Estudiantes en el laboratorio Fuente: https://thumbs.dreamstime.com
153
NORMAS DE SEGURIDAD
1. Limpiar la mesa de trabajo en el caso de
derramar algún reactivo.
2. Evitar probar los productos químicos o
soluciones realizadas sin una autorización.
3. En el caso de generarse incendios pequeños,
apagarlos inmediatamente con una toalla
húmeda.
4. Si durante la práctica de laboratorio está
expuesto al contacto con alguna sustancia ya
sea en los ojos o la piel, lavar con abundante
agua y notificarle al docente.
5. Evitar la inhalación de los vapores generados en las reacciones,
salvo si son indicaciones por el instructor.
6. Tomar precauciones ante el material inflamable y volátil que se
encuentre cerca del mechero.
7. Colocar el tubo de ensayo calentado en dirección contraria al sitio
donde se encuentren ubicadas las personas que están elaborando
la práctica.
8. Ser muy precavido con el instrumental de vidrio para evitar
accidentes y daños.
9. Verter con precaución ácidos
concentrados sobre el agua, jamás
hacerlo en viceversa porque pueden
ocurrir accidentes.
10. Seguir las normas dictadas por el
docente para desechar los residuos.
Imagen 2. Mezcla de reactivos químicos. Fuente:
https://thumbs.dreamstime.com
Imagen 3. Materiales de laboratorio
Fuente: https://thumbs.dreamstime.com
154
HÁBITOS DE TRABAJO EN EL LABORATORIO La actividad experimental realiza en el laboratorio requiere la adquisición
de ciertos hábitos de trabajo fundamentales, durante su formación y
participación, para ello debo tomar en cuenta las siguientes
recomendaciones:
Imagen 4. Hábitos de trabajo Fuente: http://www.objetos.unam.mx/quimica/oxigeno_mnm/index.html
"La ciencia es el alma de la prosperidad de las naciones y
la fuente de vida de todo progreso."
Louis Pasteur
Imagen 5. Químico Fuente: https://www.freepik.es/
156
´
UNIDAD EDUCATIVA FISCAL RAÚL ANDRADE
GUÍA DE PRÁCTICAS ALTERNATIVAS DE LABORATORIO DE QUÍMICA
1. DATOS GENERALES
ÁREA: Ciencias Naturales ASIGNATURA: Química
CURSO: Segundo BGU PARALELO:
NOMBRE DEL DOCENTE: NOMBRE DEL ESTUDIANTE:
Clase Experimental No.1 Fecha:
2. TEMA: Identificación de reacciones químicas
Introducción
Las reacciones químicas son procesos de trasformación, donde participan dos o más sustancias denominadas reactivos, que tras combinarse dan lugar a los productos; siendo representados de forma matemática mediante símbolos, número atómico, carga eléctrica y masa total, visualizados en el coeficiente y en el subíndice de cada compuesto o elemento químico dentro la ecuación química. Los productos que se obtienen en una reacción química, dependerán de las condiciones a las que ha sido expuesta, la cantidad y el tipo de reactivos aplicados; por ende, existen diferentes tipos de reacciones químicas que se pueden llegar a producir, tales como la reacción ácido-base,
combustión, disolución, oxidación, precipitación, redox, reducción y neutralización, entre otras. Reacciones inorgánicas: Reacción de síntesis: 2H2+ O2 2H2O De Descomposición: FeO2 Fe + O2 De Sustitución: 2Na + 2HCl 2NaCl + H2 De Doble Sustitución: HCl + NaOH H20 + NaCl
De Combustión: C10H8+ 12O2 10CO2 + 4H2O Objetivos de la práctica:
Observar, analizar e identificar los diferentes tipos de reacciones químicas producidas en los experimentos.
Reconocer las características y productos obtenidos en las reacciones químicas. Formular e igualar las ecuaciones químicas realizadas. Relacionar la actividad experimental con los sucesos que acontecen en la vida cotidiana.
3. MATERIALES EQUIPOS Y REACTIVOS
Materiales Reactivos Cerillo Clavo oxidado Frasco de vidrio o plástico Hígado de res o pollo Hueso de pollo cocinado
Agua oxigenada Bicarbonato de sodio Cloruro de sodio (Sal) Coca Cola Leche
157
Pedazos de papa Vasos de plástico y de vidrio
Vinagre
4. METODOLOGÍA
4.1 Descomposición del Agua oxigenada
Durante el metabolismo celular de los animales y vegetales, se forma una molécula tóxica de Peróxido de hidrogeno (H2O2), para combatirla en las células de los tejidos se encuentra una enzima denominada catalasa, que es un catalizador que descompone el agua oxigenada, en oxígeno y agua (Tuesta, 2015). De modo que se puede demostrar experimentalmente de la siguiente manera:
Procedimiento experimental:
Colocar trocitos de hígado y papa en vasos de vidrio separados. Agregar agua oxigenada hasta cubrir totalmente las muestras. Observar la reacción química que se produce, e identificar cuáles son los reactivos y los
productos que se generan. Aproximar un cerrillo a la espuma producida y analizar, porque su llama se aviva.
4.2 Reacciones con Coca cola
La gaseosa es una bebida refrescante consumida a nivel mundial, creada con fines medicinales, sin embargo, actualmente presenta muchas calorías y su consumo excesivo puede ser perjudicial, por sus ingredientes como la cafeína y la osteoporosis que puede llegar a provocar y otras enfermedades; además que la cantidad de plástico producida para su distribución no colabora con el medio ambiente (Menéndez, 2019). Una de sus ventajas es que permite realizar experimentos, como el comprobar los diferentes tipos de reacciones químicas.
Coca Cola con Cloruro de sodio (sal común) y Bicarbonato de sodio.
Las bebidas carbonadas poseen una gran cantidad de gas disuelto (CO2), el cual se puede observar en las burbujas que se producen, esta actividad consiste en ubicar en una botella de Coca – Cola dentro de un recipiente o en el fregadero de la cocina y agregarle una pequeña cantidad de Cloruro de sodio y observar el fenómeno que se presenta; de modo que, el ácido carbónico en equilibro de la gaseosa producido por la disolución del dióxido de carbono en agua H2O + CO2 H2CO3 al entran en contacto con la sal (NaCl), esta actúa como un catalizador, produciendo la siguiente reacción:
H2CO3 CO2 + H2O
Donde el cloruro de sodio al actuar sobre el ácido carbónico que se encontraba estable, hace que el equilibrio se desplace a la formación del dióxido de carbono, aumente la presión y el contenido de la gaseosa salga rápidamente disparado en forma de burbujas; lo mismo ocurre al añadir bicarbonato de sodio (NaHCO3) en la gaseosa (Menéndez, 2019).
Procedimiento experimental:
Con Cloruro de sodio (Sal común)
Ubicar la botella de Coca – Cola sobre un recipiente grande o en el fregadero de la cocina. Verter en la botella cierta cantidad de Cloruro de sodio. Observar la reacción que se produce y anotar las características visualizadas. Analizar y reflexionar sobre la erupción producida.
Con Bicarbonato de sodio
Colocar la botella de Coca – Cola preferiblemente de 3 litros sobre una superficie plana, en un espacio amplio y abierto.
NaCl
158
Verter con mucho cuidado en la botella cierta cantidad de Bicarbonato de sodio. Alejarse de la botella inmediatamente. Observar la reacción que se produce y anotar las características visualizadas. Analizar y reflexionar sobre la gran erupción producida.
Coca Cola con Leche
Consiste en colocar en una botella de Coca–Cola cierta cantidad de leche, de manera que el Ácido ortofosfórico (H3PO4) reacciona con la caseína que es una enzima de la leche, desnaturalizándola y precipitándola en mayor densidad, haciendo que ambas sustancias se dividan, así la leche se cuaja y se dirige al fondo llevando consigo los colorantes de la gaseosa, dejando en la parte superior el líquido sobrante de la gaseosa.
Procedimiento experimental:
Mantener ¾ partes de Coca- Cola en la botella. Agregar ¼ parte de leche de la botella de Coca-Cola. Tapar la botella de Coca-Cola y dejar que se produzca la reacción durante 3 horas
aproximadamente. Anotar y analizar los cambios producidos en la mezcla.
Coca Cola con clavos oxidados
Los metales tienen a oxidarse debido a que ceden electrones y aumentan su estado de oxidación ante la presencia del oxígeno, siendo dejados de utilizar o siendo enviados al reciclaje; sin embargo, existe una herramienta que puede ayudar a mantenerlos en su estado natural, se trata de la reacción química que se produce entre el ácido fosfórico de la Coca-Cola y el óxido de hierro del clavo o estructura metálica oxidada, produciendo agua y fosfato metálico (FePO4) el cual se puede desprender fácilmente del metal.
Procedimiento experimental:
Colocar Coca-Cola en un vaso plástico. Introducir un clavo oxidado dentro del vaso de gaseosa. Mantener el clavo sumergido durante 48 horas. Observar detenidamente el proceso que se va ejecutando. Tras el tiempo transcurrido, retirar el clavo y limpiarlo con un trapo. Analizar e identificar las reacciones químicas producidas.
4.3 Hueso de Goma
Los seres humanos están compuestos por tejidos que desarrollan funciones específicas, como el tejido óseo de los huesos donde se encuentra el calcio que constituye un 75% de su composición, manteniéndolos duros y fortificados; sin embargo, existen múltiples sustancias que pueden llegar a descalcificarlos (González, 2017). Para evidenciar dicho suceso, al someter un hueso de pollo en vinagre se produce la siguiente reacción:
2CH3COOH + CaCO3 Ca(CH3COO)2 + H2O + CO2
Donde el carbonato de calcio (hueso) al reaccionar con Ácido acético (vinagre) producen el Acetato de calcio, agua y dióxido de carbono.
Procedimiento experimental:
Desprender totalmente la carne de un hueso de pollo cocinado. Comprobar la textura y color del hueso. Colocar la cantidad de vinagre suficiente para cubrir el hueso de pollo en un frasco de vidrio. Introducir el hueso de pollo en el vinagre hasta quedar completamente sumergido.
Ácido acético Carbonato de calcio Acetato de calcio Agua Dióxido de carbono
159
Tapar el frasco y cambiar el vinagre cada dos días. Mantener el hueso sumergido en el vinagre durante una semana y observar el procedimiento
desarrollado. Finalmente compruebe la textura, el color del hueso y analice los cambios producidos.
5. CONSIDERACIONES
Utilizar la bata de laboratorio y un trapo para los derrames de las sustancias producidas. Desarrollar todos los cálculos y cuestionamientos solicitados. Realizar la reacción química entre la Coca-Cola y el bicarbonato de sodio en un lugar abierto y
amplio. Dejar reposar el hueso de pollo en el recipiente con el vinagre, durante el transcurso de una
semana y analizar el proceso ejecutado. Cambiar el vinagre cada dos o tres días.
Igualar las ecuaciones químicas, para comprobar la ley de la conservación de la materia. 6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
El peróxido de hidrógeno se descompone mediante la siguiente ecuación química:
______ ______ + _______ La desoxidación del clavo, al estar introducido en la gaseosa se produce mediante la ecuación química: ___________________________________________________
TABLA 1.
Reactivos Productos Ecuación Química
Características presentadas
Tipo de reacción
Agua oxigenada Hígado - Papas
Ácido carbónico (gaseosa), Cloruro de sodio
Ácido carbónico (gaseosa), Bicarbonato de sodio
Ácido ortofosfórico (gaseosa), Caseína (Leche)
Ácido fosfórico (gaseosa), Óxido de hierro (Clavo oxidado)
Ácido acético (vinagre), Carbonato de calcio (Hueso )
CURIOSIDADES
7. CUESTIONARIO
1. ¿Qué es una reacción química? 2. ¿Qué tipos de reacciones químicas existen y cuáles son sus características? 3. ¿Qué tipo de reacción se produce al colocar agua oxigenada en los pedacitos de papa e
hígado? y ¿Qué ejemplos de este tipo de reacción ha logrado identificar durante su vida
La fuerza acumulada del gas en una botella de
champagne es tan elevada, que al destaparse el
corcho puede alcanzar
hasta los 40 km/h.
El oscurecimiento de las frutas es causado por la
oxidación, reacción química producida entre
los compuestos químicos de la fruta y el
oxígeno del aire.
160
cotidiana? 4. ¿Por qué el bicarbonato de sodio genera una reacción más potente que el Cloruro de sodio al
ser vertidos en Coca–Cola? 5. ¿Cuál es la ecuación química de la corrosión del hierro?
6. ¿Por qué el hueso se ablanda? ¿A qué se debe eso? ALIANZA CON LAS TIC
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Castro, S. (19 de abril de 2017). Qué pasa si mezclamos coca cola con leche. Recuperado de: https://www.profesor10demates.com/2017/04/que-pasa-si-mezclamos-coca-cola-con.html
González, C. (2017). Experimento de descalcificación del hueso. Recuperado de: https://www.emagister.com/blog/experimento-descalcificacion-del-hueso/#:~:text=Procedimiento%3A,elimina%20el%20exceso%20de%20carne.&text=Luego%20tomar%20el%20frasco%20de,el%20hueso%20en%20el%20frasco.
JMGAV. (12 de Julio de 2014). ¿Por qué la coca-cola quita la herrumbre? Recuperado de: https://triplenlace.com/2014/07/12/por-que-la-coca-cola-quita-la-herrumbre/
Lopez, N. (1 de noviembre de 2016). Esto es lo que pasa si mezclas Coca Cola con sal. Recuperado de: http://www.experimentoscaseros.info/2016/11/que-ocurre-mezcla-coca-cola-sal-experimento.html
Menéndez, P. (2019). Experimentos con refresco de cola. Recuperado de: https://anpapracticas.files.wordpress.com/2020/01/jardanay_taller6_resumen1.pdf
Tuesta, N. (2015). Hacer una reacción química de descomposición del agua oxigenada. Recuperado de: https://www.experimentosfaciles.com/hacer-una-reaccion-quimica-de-descomposicion-del-agua-oxigenada/
Diviértete igualando los diferentes tipos de ecuaciones químicas en los simuladores virtuales.
(Instala un lector de código QR)
Explora un poco más a fondo los tipos de reacciones químicas aprendidos, ingresando a:
https://view.genial.ly/5f79fd2c607a860d2578e0b9/horizontal-
infographic-lists-reacciones-quimicas-por-david-cordova
VIDEO TUTORIAL: Visualiza el desarrollo de las actividades experimentales, de los tipos de reacciones químicas en el canal de YouTube “Experimentando Aprendo – UEFRA”: https://www.youtube.com/watch?v=sfysUOj7DSE
161
UNIDAD EDUCATIVA FISCAL RAÚL ANDRADE
GUÍA DE PRÁCTICAS ALTERNATIVAS DE LABORATORIO DE QUÍMICA
1. DATOS GENERALES
ÁREA: Ciencias Naturales ASIGNATURA: Química
CURSO: Segundo BGU PARALELO:
NOMBRE DEL DOCENTE: NOMBRE DEL ESTUDIANTE:
Clase Experimental No.2 Fecha:
2. TEMA: Cálculo del reactivo limitante, reactivo en exceso y rendimiento de una reacción química
Introducción
Los reactivos que forman parte de una reacción química se diferencian unos de otros según la cantidad y el consumo que presenten; de modo que, durante la reacción química existe una sustancia que no se consume totalmente o cierta parte queda sobrante al final de la reacción, denominada reactivo en exceso. Por otro lado, la cantidad de reactivo que se encuentra en menor proporción y se consume totalmente es denominado reactivo limitante siendo aprovechado al máximo; además el producto obtenido al consumirse todo este reactivo es denominado rendimiento teórico (Anónimo, 2018).
Para conocer el tipo de reactivos y la cantidad de productos generados es importante que la ecuación química este igualada, posteriormente cuando la ecuación esta balanceada mediante una relación estequiométrica se puede comparar la cantidad de reactivos y los productos que se han obtenido, a través de los moles de cada compuesto u elemento.
La ecuación general para conocer el reactivo limitante y en exceso es la siguiente:
aX + bY cZ
Donde X e Y son los reactivos, Z el producto; y a, b, c son los coeficientes estequiométricos. Si < Si b es mayor que a, entonces X es el reactivo limitante. Si > Si b es menor que a, entonces Y es el reactivo limitante.
Rendimiento de una reacción química: Es la cantidad de producto obtenido en la reacción química; si bien se trata de una relación entre lo que se obtuvo realmente al experimentar con lo que se espera obtener de forma teórica, para determinar finalmente la eficiencia de la reacción a través de la siguiente formula:
Rendimiento de una reacción = 𝐑𝐞𝐧𝐝𝐢𝐦𝐢𝐞𝐧𝐭𝐨 𝐑𝐞𝐚𝐥
𝐑𝐞𝐧𝐝𝐢𝐦𝐢𝐞𝐧𝐭𝐨 𝐓𝐞ó𝐫𝐢𝐜𝐨 x 100%
Ilustración 6. Ejemplo de reactivo limitante y en exceso. Recuperado de: https://encrypted-
tbn0.gstatic.com
𝑎
𝑏
mol X disponible
mol Y disponible
𝑎
𝑏
mol X disponible
mol Y disponible
162
Donde el:
Rendimiento teórico: Expresa la cantidad de producto que se espera obtener en la reacción, si el reactivo limitante es consumido totalmente.
Rendimiento real: Es la cantidad de producto real obtenida y comprobada de forma experimental.
Objetivos de la práctica:
Determinar el reactivo limitante y en exceso de una reacción química mediante cálculos estequiométricos.
Balancear ecuaciones químicas para descubrir las reacciones químicas que se producen. Observar y evaluar la influenza de reactivo limitante sobre el rendimiento del producto de la
reacción química.
Comparar la cantidad de productos formados realmente con la cantidad dicha teóricamente y establecer el rendimiento porcentual.
3. MATERIALES EQUIPOS Y REACTIVOS
Materiales Reactivos 4 Botellas plásticas pequeñas, 4 Globos Aceite Botella plástica de 1L. Colorante vegetal Cuchara Embudo de plástico Frasco de vidrio Linterna del celular Vela – Cerillo
6 Tabletas efervescentes de Alka-Seltzer Ácido acético (vinagre) Agua Bicarbonato de sodio
4. METODOLOGÍA
4.1 Lámpara de lava
Existen múltiples actividades creativas que se pueden desarrollar a partir de materiales que se encuentran en casa, como una lámpara casera donde tan solo se mezclan algunos ingredientes; dentro de esta actividad experimental ocurre un acontecimiento importante con uno de los reactivos utilizados, se trata de las tabletas efervescentes de alka-seltzer, que al ser diluidas en el agua, está actúa como catalizador provocando un burbujeo (Rocoxio, 2011), donde el ácido cítrico y el bicarbonato de sodio encontrados dentro de la tableta reaccionan de la siguiente forma:
3 NaHCO₃ + H₈C₆O₇ ⇒ Na₃C₆H₅O₇ + 3 H₂O + 3 CO₂
Donde al combinarse el ácido cítrico y el bicarbonato de sodio dan lugar al citrato de sodio, agua y
dióxido de carbono; tomando en cuenta que una tableta de alka-seltzer, contiene 1,97 g de NaHCO₃ y 1 g de H₈C₆O₇. ¿Cuál es el reactivo limitante?, ¿Qué cantidad de citrato de sodio se obtiene? y ¿Cuáles serían los resultados al disolver 2 tabletas efervescentes?
Procedimiento experimental:
Colocar ¼ de agua en la botella plástica. Verter aceite en la botella con ayuda del embudo. Introducir colorante vegetal previamente diluido en la botella. Agregar 6 tabletas efervescentes de alka-seltzer. Ubicar la linterna del celular sobre la botella y observar el fenómeno que se produce. Finalmente se debe realizar los cálculos correspondientes para responder a las preguntas antes
planteadas y completar el cuadro ubicado en los resultados.
4.2 El globo que se infla solo
Bicarbonato de sodio Ácido cítrico Citrato de sodio Agua Dióxido de carbono
163
Dentro de la industria química, no basta con realizar los cálculos de las reacciones químicas de forma teórica, también se hace necesario realizarlo de forma experimental para determinar realmente la cantidad de productos que se obtienen, las sustancias sobrantes y los reactivos limitantes, ya que en ciertas ocasiones pueden haber ciertas fugas u otros problemas que pueden llegar a presentarse; de manera que Tuesta (2015) menciona que, de forma sencilla se puede comprobar este hecho al realizar un reacción química acido-base, combinando el vinagre o Ácido acético (CH3COOH) con un base, como lo es el bicarbonato de sodio (NaHCO3), donde se genera Acetato de sodio (CH3COONa), agua y Dióxido de carbono.
Procedimiento experimental:
Enumerar 4 botellas pequeñas con el número 1, 4,7 y 10. Colocar dentro de la botella 2, una cucharada de vinagre (5 ml = 5g) con ayuda del embudo. Verter en las botellas restantes la cantidad de cucharadas de Ácido acético según su número
colocado (4-7-10). Introducir una cucharada de bicarbonato de sodio (10g) dentro de 4 globos. Ubicar con precaución el globo en la boca de la botella y luego dejar caer el Bicarbonato de
sodio. Mover la combinación realizada hasta que se consuma completamente el bicarbonato de sodio. Observar las reacciones que se van generando y tomar apuntes sobre los fenómenos
realizados. Completar el cuadro de resultados y finalmente realizar la siguiente actividad:
Analizar: Experimentalmente la reacción de 10 g de CH3COOH con exceso de Bicarbonato de sodio, produce 12,6 g de Acetato de sodio. ¿Cuál es el rendimiento de la reacción?
4.3 Vela tapada
La combustión es un tipo de reacción química exotérmica, en la cual un combustible que emite luz y calor reacciona con el oxígeno, dicho caso se puede observar cuando encendemos una vela en condiciones ambientales normales, de modo que la parafina (CnH2n+2) de la vela al estar en contacto con el oxígeno mantiene la flama de forma constante, produciendo dióxido de carbono, agua y calor (Tarefa, S.f.). Sin embargo ¿Qué pasaría si se cubre la vela con un frasco de vidrio?, ¿Cuál es el reactivo limitante y en exceso?
Procedimiento experimental:
Encender una vela y ubicarla sobre una superficie plana. Cubrir totalmente a la vela con un frasco de vidrio. Mantener cubierta la vela durante algunos minutos. Analizar y anotar los acontecimientos sucedidos y responder a las preguntas, de la parte
anterior. 5. CONSIDERACIONES
Utilizar la bata de laboratorio y un trapo para los derrames de las sustancias producidas. Desarrollar todos los cálculos y cuestionamientos solicitados. Durante la elaboración de la lámpara de lava, introducir una a una las tabletas efervescentes y
analizar las reacciones químicas que se llevan a cabo. Anotar las características de las actividades experimentales realizadas. Dejar caer el bicarbonato de sodio en el vinagre en orden ascendente de la numeración, y ubicar
las botellas en fila. Formular y balancear las ecuaciones químicas correspondientes a cada experimento.
6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Lámpara de lava
Ecuación Química Balanceada
Tipo de reacción
164
Reactivo en exceso
Reactivo limitante
Masa molar de cada sustancia química (g/mol)
Reacción del Ácido cítrico y el Bicarbonato de sodio
Cantidad en g/mol Cantidad en g/mol
# Reactivo a Reactivo B Producto 1 Producto 2 Producto 3
1 tableta 1,97 g de NaHCO₃/
0,02 mol de NaHCO₃
1 g de H₈C₆O₇/
0,005mol de H₈C₆O₇
2 tabletas
4 tabletas
6 tabletas
El globo que se infla solo
Ecuación Química Balanceada
Tipo de reacción
Reactivo en exceso
Reactivo limitante
Masa molar de cada sustancia química (g/mol)
Reacción del Ácido acético y el Bicarbonato de sodio
# Reactivo Limitante Reactivo en exceso
Botella 1
Botella 4
Botella 7
Botella 10
Analizar: Experimentalmente la reacción de 10 g de CH3COOH con exceso de Bicarbonato de sodio, produce 12,6 g de acetato de sodio. ¿Cuál es el rendimiento de la reacción?_______________________________________________________________________________
Vela tapada
Ecuación Química Balanceada
Tipo de reacción
Reactivo en exceso
Reactivo limitante
Masa molar de cada sustancia química (g/mol)
CURIOSIDADES
7. CUESTIONARIO
1. Se produce una reacción química donde se hacen reaccionar de 3 g de bicarbonato de sodio
Si para preparar un sándwich tenemos 6 rebanas de pan, 8 rebanadas de queso y 2 rebanas de jamón. ¿Cuántos sándwich podemos preparar incluyendo
todos los ingredientes? ¿Qué ingrediente es
limitante? ¿Qué ingredientes están en exceso?
Ilustración 7. Ejemplo de reactivo limitante. Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=Ys47fcko_vw
Si agregas ½ de vinagre a una parte de agua, se obtiene una mejor
limpieza, además de dejar las áreas
protegidas al ser un antibacteriano.
165
con 7 g de ácido cítrico. Encontrar: (a) ¿Cuál es el reactivo limitante?, (b) ¿Cuántos gramos de Citrato de sodio se forman? y (c) ¿Cuántos gramos del reactivo en exceso quedan al final de la reacción?
2. ¿Qué sucedió en el primer y segundo globo?, ¿Por qué razón algunos globos se inflaron? 3. ¿Qué ocasiono el burbujeo en la reacción del bicarbonato de sodio y el Ácido acético? y ¿Cuáles
son los productos que se formaron? 4. ¿Qué pasa con el O2 cuando la parafina se ha consumido por completo? y ¿Qué reactivo se
produce una vez apagada la vela?
5. Calcular la cantidad de etanol necesaria, si durante una reacción el rendimiento es del 60%,
obteniéndose 100g de ácido acético en forma experimental.
ALIANZA CON LAS TIC
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Anónimo. (02 de mayo de 2018). Reactivo limitante y reactivo en exceso. Recuperado de:
https://nanopdf.com/download/reactivo-limitante-y-reactivo-en-exceso_pdf Mendoza, R., Salgado, C., Del Carmen, G., Soto, L. (octubre de 2014). Práctica #11: Reactivo
Limitante, Rendimiento Teórico y Rendimiento Real. Recuperado de: https://sites.google.com/site/equipoquimicaexperimental6/practica-11-reactivo-limitante-rendimiento-te
Rocoxio. (28 de mayo de 2011). Reactivo limitante. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=ZAwUupeoACQ&t=206s
Tarefa. (S.f.) ¿Cuándo una vela se apaga como podríamos relacionar lo que ocurre con el reactivo límite? Recuperado de: https://www.tarefa.co/q/cuando-una-vela-se-apaga-como-podriamos-relacionar-lo-que-ocurre-con-e/
Tuesta,N. (19 de febrero de 2015). Experimento de química: reactivo limitante. Recuperado de: https://www.experimentosfaciles.com/experimiento-de-quimicareactivo-limitante/
Diviértete jugando con el reactivo limitante y en exceso en los simuladores virtuales.
(Instala un lector de código QR)
Refuerza los temas aprendidos, sobre el reactivo limitante y en exceso ingresando a: http://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/1000/1168/html/3_re
activos_limitante_y_en_exceso.html https://dpolovitola.wixsite.com/quimica101/porcentaje-de-rendimiento
VIDEO TUTORIAL: Visualiza el desarrollo de las actividades experimentales, del reactivo limitante, en exceso y el rendimiento de reacciones químicas en el canal de YouTube “Experimentando Aprendo – UEFRA”: https://www.youtube.com/watch?v=inQt5mkNsWk
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UNIDAD EDUCATIVA FISCAL RAÚL ANDRADE
GUÍA DE PRÁCTICAS ALTERNATIVAS DE LABORATORIO DE QUÍMICA
1. DATOS GENERALES
ÁREA: Ciencias Naturales ASIGNATURA: Química
CURSO: Segundo BGU PARALELO:
NOMBRE DEL DOCENTE: NOMBRE DEL ESTUDIANTE:
Clase Experimental No.3 Fecha:
2. TEMA: Reacciones de óxido- reducción
Introducción
Las reacciones químicas de óxido- reducción o reacciones redox comprenden la transmisión de electrones de una sustancia a otra, donde la sustancia que sede sus electrones se oxida (oxidación) y la sustancias que los acepta se reduce (reducción); de modo que la oxidación percibe la perdida de electrones aumentando su número de oxidación, mientras que en la reducción se gana electrones y se disminuye el número de oxidación. Es importante comprender además que en la reacción se encontrará un agente oxidante y un agente reductor; además del número de oxidación que indica la
cantidad de electrones que un átomo recibe o que puede compartir (Alonso formula, 2020).
Si bien, las ecuaciones redox se pueden realizar por tanteo, existe otro método más práctico que permite ajustar las cargas generadas:
Método ion-electrón: es un método apto de empleo, debido a que estas reacciones se desarrollan en medios acuosos, generalmente de forma iónica de la siguiente forma:
El procedimiento dependerá de, si la reacción es ejecutada en un medio ácido o en un medio básico.
Objetivos de la práctica: Identificar reacciones químicas de óxido-reducción Determinar el agente oxidante y reductor de las reacciones químicas. Balancear las ecuaciones químicas aplicando el método ion electrón.
Comprender experimentalmente diversos tipos de reacciones redox.
3. MATERIALES EQUIPOS Y REACTIVOS
Materiales Reactivos Equipos Alambre de cobre Cabello Clavos galvanizados Clavos oxidados
Ácido acético (vinagre) Agua Cloruro de sodio (sal) Papel aluminio o retazos
Microondas o mechero de alcohol
Ilustración 8. Transferencia de electrones. Fuente: https://sites.google.com/
Reductor (2) → Oxidante (2) + n e− Semirreacción de OxidaciónOxidante (1) + n e− → Reductor (1) Semireacción de Reducción
Oxidante (1) + Reductor (2) → Reductor (1) + Oxidante (2) 𝑅𝑒𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑔𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙
167
Guantes de construcción Monedas de 1 centavo (de cobre) Paires pequeño, matraz o vaso de
precipitación. Vaso de vidrio Vasos de plástico Vela- Cerillos
pequeños de aluminio Peróxido de hidrógeno
(Agua oxigenada)
4. METODOLOGÍA
4.1 Corrosivos y anticorrosivos
Los metales sufren un proceso químico llamado corrosión, el cual consiste en el desgaste del metal desde fuera hacia dentro debido a agentes externos, que pueden ser gaseosos como el aire (oxígeno) o líquidos como el agua, formando óxidos que lo destruyen o disuelven (Linex, 2018); durante la vida cotidiana generalmente se observan los clavos, piezas de automóviles y otros objetos metálicos que se oxidan luego de un tiempo de no ser utilizados. Lo mismo sucede con las frutas cuando al no ser consumidas completamente empiezan a oxidarse (oscurecerse) al estar en contacto directo con el oxígeno, debido a que la corteza que actúa como una barrera anticorrosiva ha sido extraída; de manera que existen también sustancias de forma natural o artificial como pinturas, cortezas, aerosoles y entre otros anticorrosivos que ayudan a evitar el desgaste y oxidación de los metales.
El hierro es un metal que se oxida al estar en contacto con el oxígeno:
2Fe + 3O2 2Fe2O3
Donde el hierro al estar en contacto con el oxígeno se oxida formando un oxido; lo mismo sucede al estar en contacto con otras sustancias como las que se procederá a realizar a continuación:
Procedimiento experimental
Ubicar en una fila 5 vasos plásticos y enumerarlos del 1 al 5. Agregar 250ml agua en el vaso #1 y colocar 2 clavos galvanizados. Verter 250 ml de agua, 4 cucharadas de Cloruro de sodio y 2 clavos galvanizados en el vaso #2. Introducir 250ml de Peróxido de hidrogeno y 2 clavos galvanizados en el vaso #3. Enrollar un poco de alambre de cobre sobre un clavo galvanizado y ubicarlos en 250ml de agua
en el vaso #4. Frotar aceite en un clavo galvanizado y posteriormente introducirlo en 250ml de agua en el vaso
#5. Dejar reaccionar las sustancias químicas durante 3 días y posteriormente analizar los resultados
obtenidos. Completar las ecuaciones químicas y el de cuadro de resultados. Balancear las ecuaciones químicas utilizando el método iónico e identificar los agentes oxidantes
y reductores.
4.2 Óxido reducción con Peróxido de hidrogeno
a.- El Peróxido de hidrógeno comúnmente conocido como agua oxigenada, es utilizado en múltiples productos industriales para el hogar e inclusive dentro de la medicina, siendo utilizado en heridas al ser un buen antiséptico y desinfectante; dicho compuesto químico también presenta propiedades oxidantes, es por ello que se utilizado en los productos cosméticos. Así una de las aplicaciones en la vida cotidiana se ve reflejado en los tintes de cabello, decoloraciones y entra otros productos, donde se efectúan reacciones redox.
Procedimiento experimental:
Obtener un poco de cabello, preferiblemente de color negro. Verter 250 ml de Peróxido de hidrogeno en un vaso de vidrio.
168
Colocar el cabello dentro del vaso de vidrio. Dejar reaccionar las sustancias químicas durante 1 hora. Extraer el cabello y analizar la reacción química realizada.
b. Por otro lado, el aluminio es un metal que también puede llegar a corroerse de forma rápida al estar en contacto con el oxígeno atmosférico y otras sustancias, así por ejemplo al estar en contacto con el medio marino que posee gran cantidad de sal puede llegar a generar grandes daños a las embarcaciones, barcos, y otros medios marítimos por la salinidad existente; para similar y comprender lo mencionado se debe realizar lo siguiente:
Procedimiento experimental
Verter 150ml de Peróxido de hidrogeno en un paires pequeño. Colocar pedacitos largos de papel aluminio o retazos pequeños de aluminio. Cubrir el paires y llevarlo con mucha precaución sobre una vela encendida. Mantener a fuego las sustancias hasta presenciar un burbujeo. Retirar del fuego y analizar la reacción química ocurrida.
4.3 Oxidación con Ácido acético:
a. El Ácido acético es una sustancia química muy utilizada dentro de la industria alimenticia, el cual es producto de una reacción de oxidación del alcohol etílico con el oxígeno; del mismo modo este producto químico puede ser utilizado para generar reacciones de óxido-reducción. Uno de los usos en los que se puede utilizar al vinagre es para desoxidar los clavos:
Fe2O3 + 2 CH3COOH 2 Fe (CH3COO)3+ 3H2O
Donde al reaccionar el Óxido férrico y Ácido acético dan como resultado agua y acetato ferroso que permite desprender la oxidación del clavo, para poder limpiarlo y que vuelva a su estado natural.
Procedimiento experimental:
Verter 250 ml de Ácido acético (vinagre) en un vaso plástico. Agregar dos clavos oxidados en el vinagre. Dejar reposar las sustancias químicas durante 24 horas. Observar los cambios efectuados después de 20 horas. Extraer los clavos y con ayuda de un cepillo retirar el Acetato ferroso del clavo. Analizar la reacción química efectuada, y comprobar mediante el método de ion electrón el
balance de la ecuación química.
b. Por otra parte, continuamente se manipulan monedas de diferentes precios y la mayor parte de ella se encuentran oxidadas o muy sucias, después de tanta interacción entre el sudor de las manos y otras sustancias, para ello existen un forma fácil de ejecutar para volverlas a su estado de fabricación:
Cu + H2O2 + 2 CH3COOH Cu(CH3COO)2 + 2 H2O
Donde al mezclar el cobre de la moneda con Peróxido de hidrógeno y Ácido acético se obtiene agua y Ácetato de cobre, el cual se desprende de la moneda dejándola nuevamente brillante.
Procedimiento experimental:
Verter en el paires o vaso de precipitación 30 ml de vinagre. Agregar 15 ml de agua oxigenada y revolver bien. Ingresar al microondas la mezcla y dejar que se caliente durante 40 segundos. Posteriormente colocar monedas de cobre de 1 centavo en la mezcla caliente.
Dejar reaccionar las monedas con la mezcla anterior hasta que se enfrié y finalmente retirarlas, con ayuda de un papel frotar sobre las monedas, analizar las reacciones ejecutadas y comprobar mediante el método ion electrón el balance de la ecuación química producida.
169
5. CONSIDERACIONES
Utilizar la bata de laboratorio, un trapo para los derrames de las sustancias producidas. Desarrollar todos los cálculos y cuestionamientos solicitados. Considerar el tiempo necesario para ejecutar correctamente las actividades experimentales. Manipular de forma correcta y con precaución los reactivos a ser utilizados.
Utilizar guantes y recipientes especificados para realizar las reacciones exotérmicas de la práctica, evitando quemaduras.
6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Corrosivos y anticorrosivos (Balancear mediante el método ion electrón):
# Vaso Reacción Química Agente
Reductor Agente
Oxidante Características Color /aspecto
1 Fe + H2O 2 Fe + + H2O FeCl2 + NaOH + H2
3 Fe + H2O2 FeO +
4 Fe + Cu + FeO + Cu2H
Óxido reducción con Peróxido de hidrogeno
Experimento Sustancias Características Color /aspecto
Tipos de Reacciones Químicas generadas
a
Experimento Reacción Química Agente
Reductor Agente
Oxidante Características Color /aspecto
b Al + H2O2
Oxidación con ácido acético:
Experimento Reacción Química Agente
Reductor Agente
Oxidante Características Color /aspecto
a
Igualación ecuación química (método ion electrón) experimento a
b
Igualación ecuación química (método ion electrón) experimento b
CURIOSIDADES
7. CUESTIONARIO
1. ¿Qué es una reacción de óxido reducción? y ¿Cuál método es más efectivo para igualar las ecuaciones químicas generadas?
2. ¿Qué sustancias son corrosivas y anticorrosivas para el clavo en la primera actividad experimental?
En la fotosíntesis realizada por las plantas ocurre una reacción de
óxido- reducción, donde el carbono se reduce y
el oxígeno se oxida.
ESCALA DE REDOX
170
3. El aceite es una barrera que protege al clavo dentro del agua; sin embargo ¿Qué sucedería si el clavo es expuesto a temperatura ambiental a pesar de contener aceite?
4. ¿La oxidación del peróxido de hidrógeno causa algún daño al organismo del ser humano? 5. ¿El acero inoxidable puede llegar a oxidarse? 6. Ejemplifique reacciones redox que acontecen en su vida diaria.
ALIANZA CON LAS TIC
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Alonso Formula. (21 de agosto de 2020). Red-ox. Recuperado de:
http://www.alonsoformula.com/QBACH/7_red-ox.htm Alvarado, F. (15 de noviembre de 2011). Experimento de reacción redox. Recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=rSuC9akxdLI Ciencia Solidaria. (28 de febrero de 2018). Oxidación del aluminio con agua oxigenada.
Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=CIGHRMy_BZM Colegio SFJ. (Marzo de 2013). Reacciones de oxidación-reducción (redox). Recuperado de:
http://colegiosfj.com/wp-content/uploads/2013/03/Reacciones-Redox.pdf Linex. (2018). Qué es la corrosión de los metales (y cómo evitarla). Recuperado de:
https://www.linex.mx/que-es-la-corrosion-de-metales/ Magdaleno, C. (6 de diciembre de 2012). Química UABC experimento de corrosión clavos.
Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=mpqdLCOu9YM Mendoza, R., Salgado, C., Del Carmen, G., Soto, L. (octubre de 2014). Práctica #15:
Electroquímica y Reacciones Redox. Recuperado de: https://sites.google.com/site/equipoquimicaexperimental6/home/practica-15-electroquimica-y-reacciones-redox
Diviértete igualando con las reacciones redox en los simuladores virtuales.
(Instala un lector de código QR)
Explora un poco más a fondo sobre las reacciones de óxido reducción, ingresando a: https://www.tplaboratorioquimico.com/quimica-general/reacciones-
quimicas/reacciones-oxido-reduccion-redox.html https://www.diferenciador.com/oxidacion-y-reduccion/ http://intro.chem.okstate.edu/1515F01/Laboratory/ActivityofMetals/home.html
VIDEO TUTORIAL: Visualiza el desarrollo de las actividades experimentales, de las reacciones químicas de óxido-reducción en el canal de YouTube “Experimentando Aprendo – UEFRA”: https://www.youtube.com/watch?v=1mwEYziG8qU
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UNIDAD EDUCATIVA FISCAL RAÚL ANDRADE
GUÍA DE PRÁCTICAS ALTERNATIVAS DE LABORATORIO DE
QUÍMICA
1. DATOS GENERALES
ÁREA: Ciencias Naturales ASIGNATURA: Química
CURSO: Segundo BGU PARALELO:
NOMBRE DEL DOCENTE: NOMBRE DEL ESTUDIANTE:
Clase Experimental No.4 Fecha:
2. TEMA: Celdas galvánicas y celdas electrolíticas
Introducción
Celdas galvánicas
Son dispositivos en los cuales se producen reacciones químicas redox, mediante la transferencia de electrones a través de circuitos externos que generan corriente eléctrica que se puede utilizar; están constituidas por dos semiceldas una anódica (carga negativa) donde se produce la oxidación, direccionando a los electrones liberados hacia los conductores metálicos y una celda catódica (carga positiva) en la cual se lleva a cabo la reducción al aceptar los electrones liberados del compuesto u elemento de la otra celda, mediante una solución acuosa en la cual se lleva a cabo un proceso de ionización. Las celdas galvánicas además en su estructura presentan un puente salino que conecta las semiceldas y permite el flujo de iones (Cedrón, et al. 2011). La energía que es liberada en la reacción química se puede establecer mediante el voltaje total de la celda, para ello se necesita conocer el potencial de reducción y oxidación, de forma teórica se puede establecer mediante la tabla de potenciales y de forma experimental a través el voltímetro.
Celdas electrolíticas Son dispositivos donde se produce una reacción química redox no espontánea, a través de la electrolisis, en la cual se encuentran involucrados los electrodos, que a diferencia de las pilas o celdas galvánicas, el ánodo (oxidación) tiene una carga positiva y el cátodo (reducción) tiene una carga negativa. Las dos semiceldas son conectadas a una fuente de electricidad (pila o batería) y son sumergidas en un electrolito (medio ácido, salino o base) que permite realizar la reacción química al conducir los electrones que se dirigen del ánodo al catado, de modo que los iones negativos se van al ánodo y los positivos al cátodo (Atienza, et al. 2016).
Aspectos PILA O BATERÍA ELECTRÓLISIS
Reacción Se produce una reacción química
espontánea, generando electricidad. Se produce una reacción no
espontánea, aplicando electricidad.
Ilustración 10. Celda galvánica. Fuente: https://core.ac.uk/download/pdf/154797397.pdf
Ilustración 9. Celdas electrolíticas. Fuente:
https://atomicool.com/electroquimica/
172
Potencial estándar de reducción
E > 0 E < 0
Cátodo Reducción
+ -
Ánodo Oxidación
- +
Proceso global
Objetivos de la práctica:
Elaborar celdas galvánicas y electrolíticas aplicando los conocimientos de las reacciones redox. Identificar las reacciones químicas generadas en los electrodos (ánodo, cátodo). Establecer semejancitas y diferencias entre las celdas galvánicas y electrolíticas. Comprobar que en la reacción química de una celda galvánica, la energía química se convierte
en energía eléctrica y en la celda electrolítica la energía eléctrica se convierte en energía química.
3. MATERIALES EQUIPOS Y REACTIVOS
Materiales Reactivos Equipos
2 Cables cocodrilo 2 Pilas de 1,5 V 2 Pinzas, 4 Clips Alambre de cobre grueso Calculadora sin pila Cuchara, plato Cuter, taipe Diodos led Monedas 5¢ Vasos de vidrio y plástico
2 limones pequeños Ácido acético (vinagre) Agua Alambre de cobre (fibras delgadas) Bicarbonato de sodio
Cloruro de sodio (sal) HCl Láminas de cobre Láminas de zinc Tornillo de acero
Voltímetro
4. METODOLOGÍA
4.1 Celdas galvánicas
Son denominadas comúnmente como pilas, las cuales son utilizadas generalmente para proporcionarle energía a un sinfín de dispositivos y aparatos electrónicos como las computadoras, control remoto, celulares, lámparas, relojes de muñeca, televisiones portátiles, radios portátiles, despertadores, cámaras fotográficas, automóviles, entre otros (López, 2011). Si bien, existen dos tipos de celdas galvánicas, las primaras que son aquellas que se pueden llegar a agotar y las pilas secundarias que son acumuladoras de energía eléctrica como las baterías de los automóviles; ambas celdas hacen uso de la energía que se libera mediante una reacción química redox generando energía eléctrica.
a. Pila con electrodos de Cobre y Zinc
Consiste en la elaboración de celdas galvánicas a partir de electrodos de Cobre y Zinc, en un medio salino de Cloruro de sodio (sal) y agua, además de utilizar cables de cobre como puente salino; donde se producirá una reacción de óxido-reducción, para comprender la oxidación de los metales y la transformación de la energía química en energía eléctrica al utilizar un led que deberá encenderse.
Procedimiento experimental:
Realizar una disolución de 200g Cloruro de sodio en 1L de agua. Continuamente se debe cortar 10 pedazos iguales del cable grueso de cobre, doblarlo en forma
173
de “U” y ubicar en un extremo una lámina de cobre y en el lado contrario una lámina de zinc. Introducir la unión del cable con las láminas en cada vaso en 9 vasos desechables ubicados en
3 filas, colocando un electrodo de cobre y un electro de zinc formando una serie, dejando al final de cada extremo un vértice del cable, uno conectado a la lámina de zinc y otro a la lámina de cobre, y luego se debe verter en cada vaso la disolución antes realizada.
Finalmente unir en cada vértice un extremo de los cables cocodrilo, comprobar con el voltímetro el voltaje y unir los extremos sobrantes del cable cocodrilo en cada pata del diodo led, analizar y reflexionar sobre las reacciones químicas realizadas y establecer los resultados obtenidos.
b. Pila para calculadoras
Los metales son muy buenos conductores de energía y por ello la tecnología ha avanzado a pasos agigantados, en múltiples ocasiones pueden ayudar a solucionar situaciones, como cuando una pila se agota en las calculadoras; de modo que se puede fabricar celdas galvánicas con láminas de cobre y zinc como electrodos, insertados en un medio ácido (limón-Ácido cítrico) e interconectadas mediante fibras de cobre, produciendo el transporte de electrones llevándose a cabo una reacción química redox, al reaccionar ambos metales:
Zn +Cu2+ Zn2+ + Cu
Procedimiento experimental:
Extraer pequeñas láminas de cobre a partir de un tubo de cobre y láminas de zinc de pilas alcalinas recicladas.
Cortar 2 limones por la mitad, ubicarlos en un plato y realizar dos pequeñas aberturas en la parte superior, donde se deben colar una lámina de cobre y una lámina de zinc.
Enredar 3 fibras de cobre en cada lámina, conectándolas con una lámina del elemento opuesto hasta dejar una abertura entre dos láminas sobrantes antes de cerrar el circuito.
Medir con el voltímetro el voltaje de cada celda. Conectar en los extremos donde se inserta la pila de la calculadora las fibras de cobre unidas a
las celdas positiva y negativa restantes, y realizar los cálculos respectos.
c. Pila práctica
Se lleva a cabo a través de los electrodos en un medio acido donde en una semicelda se ubica tornillos de acero enredados en fibras de cobre y en la otra semicelda solamente se ubica el otro extremo del cobre enrollado, siendo sumergidas en Ácido acético, formando circuidos en los cuales se producirá una óxido-reducción mediante la ecuación química:
Fe +Cu2+ Fe2+ + Cu
Procedimiento experimental:
Agregar Ácido acético en 4 vasos de plástico y enredar las fibras de cobre con los tornillos de acero en un extremo.
Doblar la fibra de cobre en U y enrollar el extremo restante, colocar cada extremo en un vaso diferente que debe contener un electro de hierro y de cobre.
Medir el voltaje con ayuda del voltímetro en los extremos sobrantes.
4.2 Celdas Electrolíticas
Son de fundamental importancia dentro del área industrial debido a que están centradas en el proceso de electrólisis, interviniendo principalmente en refinamiento de los metales, donde se adicionan pequeñas capas de un metal en otro ya sea por decoración o por protección como anticorrosivos; además que se realiza la purificación del metal y se pueden llegar a obtener diferentes compuestos químicos.
a. Baño electrolítico de Hierro y Cobre
174
La corrosión de los metales al estar expuestos a diferentes factores ambientales se puede comprobar al analizarlos de forma experimental, en la cual se generan reacciones químicas, como la electrolisis donde se coloca un electrodo positivo (ánodo Fe) y uno negativo (cátodo Cu) unidos a una batería y sumergidos en un electrolito que permitiría el flujo de electrones.
Procedimiento experimental:
Elaborar una disolución de Cloruro de sodio y agua dentro de un vaso de vidrio. Acoplar en cada extremo de la pila de 1, 5 v un pedazo de cable fibroso de cobre unido con el
taipe y anexar en el extremo restante de un cable un clip y en el otro extremo solamente enrollar una parte del cobre.
Enredar la moneda entre el clip e insertar cada electrodo en el electrolito, observar las reacciones que se generan y realizar los cuestionamientos planteados.
b. Refinamiento de una moneda
Permite percibir como se lleva a cabo el revestimiento de los metales realizado a gran escala en las industrias, mediante reacciones electrolíticas generadas con una batería que brinda energía eléctrica a las semiceldas produciéndose una reacción redox, transportando los electrones de un elemento a otro formándose una pequeña capa que recubrirá al otro metal.
Procedimiento experimental:
Adjuntar en cada extremo de la pila de 1,5v un pedazo de cable de cobre fibroso, en los extremos restantes del cable ubicar en uno un clip y en el otro un pedazo de cobre grueso doblado.
Realizar una disolución agregando ½ vaso de agua y un ½ vaso de ácido clorhídrico, posteriormente sumergir cada electrodo y mantenerla sujeta durante un tiempo hasta que se produzca totalmente la reacción química.
Finalizada la reacción, extraer la moneda sobre un agregarle encima bicarbonato de sodio e irla limpiando poco a poco, analizar los resultados generados y realizar los cálculos respectivos.
5. CONSIDERACIONES
Utilizar la bata de laboratorio, un trapo para los derrames de las sustancias producidas. Desarrollar todos los cálculos y cuestionamientos solicitados. Quitar el plástico de los extremos de los cables de cobre para poder realizar las uniones. Utilizar con mucha precaución los diferentes reactivos al momento de manipularlos y de
desecharlos. Realizar las ecuaciones químicas de las reacciones generadas, así como las semireacciones del
ánodo y el cátodo. Comprobar teórica y experimentalmente el voltaje producido en los electrodos de las celdas
galvánicas y electrolíticas.
6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Celdas galvánicas
Item Electrodos Reacciones y Semirreaciones Flujo de electrones
# Ánodo Cátodo
a.
De ánodo: ____
A cátodo:______
Ánodo (+): Cátodo (-): Reacción global:
b.
De ánodo:______
A cátodo:______
Ánodo (+): Cátodo (-): Reacción global:
175
c.
De ánodo:_____
A cátodo:______
Ánodo (+): Cátodo (-): Reacción global:
Potenciales estándar de electrodo Teórico
Eo pila = Eo oxidación‐ánodo + Eo reducción‐cátodo
Potenciales estándar de electrodo Experimental
Eo pila = Eo oxidación‐ánodo + Eo reducción‐cátodo
Eo oxidación Eo reducción Eo pila Eo oxidación Eo reducción Eo pila
Celdas Electrolíticas
Ítem Electrodos Electrolito Reacciones y Semirreaciones
Flujo de electrones # Ánodo Cátodo
a.
De ánodo: _________
A cátodo: _________
Ánodo (-): Cátodo (+): Reacción global:
b.
De ánodo:_____ A cátodo:______
Ánodo (-): Cátodo (+): Reacción global:
Potenciales estándar de electrodo Teórico
Eo pila = Eo oxidación‐ánodo + Eo reducción‐cátodo
Potenciales estándar de electrodo Experimental
Eo pila = Eo oxidación‐ánodo + Eo reducción‐cátodo
Eo oxidación Eo reducción Eo pila Eo oxidación Eo reducción Eo pila
CURIOSIDADES
7. CUESTIONARIO
1. ¿Qué son los electrodos y el electrolito? Y ¿Qué funciones cumplen en las celdas electroquímicas?
2. ¿Cuáles son las principales diferencias entre las celdas galvánicas y las celdas electrolíticas? 3. ¿Por qué los ánodos y cátodos de las celdas galvánicas y electrolíticas presentan una carga
contraria? 4. ¿Qué función específica cumple el puente salino en las celdas electrolíticas? 5. ¿Por qué se produce un burbujeo en algunas reacciones químicas de las actividades
experimentales realizadas?
6. ¿En qué actividades u objetos de su alrededor se han empleado las celdas electroquímicas?
La electrolisis es empleada para el revestimiento de partes de autos, en la joyería y el refinamiento de
los metales.
Una pila AAA está constituida por una celda galvánica, mientras que una batería de un auto
está constituida por una seria de celdas
galvánicas.
176
ALIANZA CON LAS TIC
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Anónimo. (S.f). Ensayos de oxidación‐reducción. Pila galvánica. Recuperado de:
http://www.eis.uva.es/organica/practicas/P6-Redox-Pila.pdf Atienza, J., Herrero, A., Morais, S., Noguera, P., Tortajada, L. (2016). Pilas electrolíticas.
Recuperado de: https://riunet.upv.es/bitstream/handle Campos, E. (2017). Celdas electroquímicas. Recuperado de:
https://core.ac.uk/download/pdf/154797397.pdf Cedrón, J., Landa, V., Robles, J. (2011). Celdas Galvánicas o celdas voltaicas. Recuperado de:
http://corinto.pucp.edu.pe/quimicageneral/contenido/42-celdas-galvanicas-o-celdas-voltaicas.html
Chacin, C. (21 de mayo de 2016). Experimento Electroquímico: Baño electrolítico. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=Jb90wC59Jos
Ciencia on the crest. (13 de agosto de 2017). Procesos electrolíticos y leyes de Faraday. Recuperado de: https://cienciaonthecrest.com/tag/celda-electrolitica/
Ensayostube. (s.f). Practica 2: Electrólisis. Recuperado de: https://www.ensayostube.com/educacion/quimica/Practica-De-Laboratorio Celdas44.php
López, E. (2011). La electrólisis. Recuperado de:https://www.palermo.edu/ingenieria/downloads/CyT7/7CyT%2011.pdf
Quishpe, J. (15 de febrero de 2016). Pila galvánica. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=I1sd4ZWXCyY
Salinas, M. (5 de abril de 2017). Experimento de Electroquímica. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=m_A_r1W0gYw&t=1s
Diviértete jugando y aprendiendo con las celdas galvánicas y las celdas electrolíticas en los simuladores virtuales.
(Instala un lector de código QR)
Explora un poco más a fondo sobre las celdas electroquímicas, ingresando a:
https://core.ac.uk/download/pdf/154797397.pdf https://korionem.wixsite.com/fi-laboratorio/electroquimica
VIDEO TUTORIAL: Visualiza el desarrollo de las actividades experimentales, de las celdas electroquímicas químicas en el canal de YouTube “Experimentando Aprendo – UEFRA”: https://www.youtube.com/watch?v=ryW3ShfTCuw
177
´
UNIDAD EDUCATIVA RAÚL ANDRADE
GUÍA DE PRÁCTICAS ALTERNATIVAS DE LABORATORIO DE
QUÍMICA
1. DATOS GENERALES
ÁREA: Ciencias Naturales ASIGNATURA: Química
CURSO: Segundo BGU PARALELO:
NOMBRE DEL DOCENTE: NOMBRE DEL ESTUDIANTE:
Clase Experimental No.5 Fecha:
2. TEMA: Preparación de disoluciones físicas de concentración
Introducción
Las disoluciones son mezclas homogéneas en las que
intervienen dos o más componentes, que tan solamente
pueden llegar a separarse con algunos métodos de
separación de mezclas muy complejos debido a que la
mezcla se da a partir de las moléculas e iones de los
elementos químicos que interactúan en la solución.
Su composición está constituida por un soluto (sto) que se
encuentra en menor cantidad y se disuelve, y de un solvente
(ste) en mayor cantidad y diluye al soluto; existen disoluciones según el estado físico llegando a ser
físicas, químicas o gaseosas, además se pueden clasificar de según la cantidad de soluto: diluida
(poca cantidad de soluto), concentrada (mayor porción de soluto sin saturar al solvente), saturadas
(mayor cantidad de soluto que solvente) y sobresaturada cuando tienen mayor cantidad de soluto
que solvente de forma evidente (Contreras, et al. 2000).
Unidades físicas de concentración
Son unidades de concentración que denotan la cantidad en peso y volumen de la solución de
manera porcentual, encontrándose las siguientes:
Porcentaje en masa (%m/m): expresa la cantidad de soluto en gramos existen en 100g de disolución.
Porcentaje en volumen (%v/v): expresa la cantidad de volumen del soluto en milímetros existente en 100ml de disolución.
Porcentaje masa en volumen (%m/v): expresa la cantidad de masa del soluto en gramos existentes en 100 ml de la disolución.
Partes por millón (ppm): expresa las partes del soluto en gramos por cada millón de partes de la solución. Alvarado y Valenzuela (2020).
Porcentaje en masa
Porcentaje en volumen
Porcentaje masa en volumen
Partes por millón
%m/m= 𝑚𝑠𝑡𝑜
𝑚𝑠𝑙𝑛 x100 %v/v=
𝑣𝑠𝑡𝑜
𝑣𝑠𝑙𝑛 x100
%m/v= 𝑚𝑠𝑡𝑜
𝑣𝑠𝑙𝑛 x100
ppm= 𝑚𝑔𝑠𝑡𝑜
𝑘𝑔𝑠𝑙𝑛 Masa
ppm= 𝑚𝑔𝑠𝑡𝑜
𝑙𝑠𝑙𝑛 Volumen
Ilustración 11. Disoluciones. Fuente: https://sites.google.com/a/educacion.nav
arra.es
178
Objetivos de la práctica:
Comprender el concepto y tipos de soluciones químicas. Identificar las diferentes expresiones físicas de concentración de una solución. Preparar soluciones masa-masa, volumen-volumen, masa-volumen y partes por millón. Ejercer cálculos de cantidades de soluto, solvente y solución, relacionándolos entre sí.
3. MATERIALES EQUIPOS Y REACTIVOS
Materiales Reactivos Equipos Cuchara Vaso de precipitación o un
recipiente con medidas Vaso de vidrio Vasos de vidrio
Agua Cloruro de sodio (Sal) Ácido acético (vinagre) CH₃COOH Hipoclorito de sodio (Cloro) Ácido cítrico (Jugo de limón) Alcohol antiséptico Gelatina Café C8H10N4O2 Azúcar C6H12O6
Balanza
4. METODOLOGÍA
4.1 Concentración de una disolución
Las disoluciones son mezclas homogéneas que se encuentran en el entorno y en la vida cotidiana del ser humano, desde el aire que es un mezcla de gases como el O2 y el N2, las cremas, los batidos, la gaseosa, pinturas, aerosoles, salsas, y hasta en los fármacos y productos de limpieza, para ello es importante conocer la cantidad de peso y volumen que contienen; puesto que si se trata de un alimento o fármaco, una cantidad elevada puede ocasionar algún daño, de igual forma con alguna sustancia química nociva y entre otros aspectos que son importantes de considerar. De modo que para conocer a una sustancia y la concentración que puede llegar a presentar se va a realizar la siguiente actividad experimental:
Procedimiento experimental
Ubicar en fila 5 vasos de vidrio y enumerar del 1 al 5, agregar en el primer vaso 300 ml de agua, 30 g (1 cucharada) de azúcar C6H12O6 y 8 g (1cucharada) de café C8H10N4O2 formando una disolución tras agitar los solutos en el agua.
Se reparte la mitad de la disolución realizada en el segundo vaso y en el mismo se agregan 150ml de agua, agitando nuevamente; se reparte la mitad del segundo vaso en el tercero y se repite el mismo proceso hasta llegar al quinto vaso.
Analizar las soluciones realizadas, el tipo de solución y encontrar la cantidad de azúcar, café y agua que se encuentra en cada vaso.
4.2 Porcentaje masa en masa
a. Agua y sal
El agua provoca que el Cloruro de sodio al sumergirse empiece a separar sus moléculas e iones cristalizados, generándose la reacción química:
NaCl (aq) + H2O (l) NaOH (aq) + HCl (aq)
Procedimiento experimental: Realizar la mezcla entre el soluto y el solvente de la ecuación química consideran que para comprobar la cantidad de solución generada se disuelven 25g de NaCl en 100 g de H2O y se debe expresar la concentración en %m/m.
b. NaCl y CH₃COOH
La sal al mezclarse con el ácido acético se caracteriza por formar Acetato de sodio, el cual puede
25g 100g
179
ser utilizado para limpiar materiales hechos de cobre, además que mitológicamente se conoce que ayuda a neutralizar las energías.
Procedimiento experimental:
Se debe preparar una solución de 45 g con una concentración del 12 %m/m, realizando los cálculos respectivos para encontrar la cantidad de soluto y solvente necesarios para realizar la disolución.
4.3 Volumen en líquidos
a. Ácido cítrico y agua
Las frutas cítricas están constituidas por un alto porcentaje de Ácido cítrico el cual es muy beneficioso al refrescar, ser antibacteriano y purificar la sangre, por ello generalmente es utilizado para realizar bebidas hidratantes como la limonada, donde se disuelve el jugo de limón en agua y al estar un poco acido se agrega azúcar para beberla, donde previamente al agregar azúcar se produce la siguiente disolución:
C6H8O7 + 3H2O C6H5O7 + 3H3O
Procedimiento experimental:
Mezclar cierta cantidad de Ácido cítrico de limón en agua considerando que se debe calcular la concentración en porcentaje de volumen de 16cm3 de ácido cítrico de limón en 1kg de agua.
Realizar conversiones de unidades y analizar las unidades de concentración físicas utilizadas.
b. Alcohol antiséptico y Agua
El Alcohol antiséptico es un compuesto químico muy importante para la medicina y la industria alimenticia, debido a que es empleado principalmente porque permite la desinfección de la piel, utensilios y artefactos en general brindando una protección; sin embargo, en cantidades muy altas de concentración en ciertos casos puede causar irritación o alergia, por lo que es necesario bajar su concentración agregándole agua de la siguiente forma:
C2H5OH (aq) + H2O (l) C2H5OH (aq)
Donde al combinar el C2H5OH con H2O dan como resultado alcohol antiséptico, pero de menor concentración.
Procedimiento experimental:
Utilizar 200ml de alcohol antiséptico como solvente, considerando la cantidad de agua que se necesita para bajar la concentración del alcohol antiséptico al 70%.
Analizar las reacciones químicas desempeñadas y comprobar el volumen de agua de la solución.
4.4 Soluciones masa en volumen
a. Agua y gelatina
La gelatina al combinarse con agua forma una bebida hidratante que generalmente es utilizada en ocasiones especiales, de igual forma es muy empleada en la industria pastelera para la elaboración de múltiples postres y pasteles, especialmente en su forma sólida como coloide.
Procedimiento experimental:
Pesar en una balanza 75g de gelatina, ubicarla en un vaso de vidrio y agregar 100ml de agua. Encontrar el porcentaje de masa en volumen del soluto y del solvente en la disolución.
16cm3
1kg
730 ml 81 ml 90%
180
4.5 Partes por millón
a. Hipoclorito de sodio y Agua
El Hipoclorito de sodio NaClO es un compuesto químico que ayuda a desinfectar, siendo utilizado a gran escala por su alta capacidad para liberar organismos bacterianos de los espacios donde es aplicado, al ser disuelto en agua ayuda a limpiarla y desinfectarla; de forma que, en los balnearios y centros deportivos es utilizado en las piscinas debiéndose agregar una cantidad mínima que no afecte a los visitantes.
Procedimiento experimental:
Conociéndose la concentración en ppm de Hipoclorito de sodio en agua es 5000mg/L, donde participan 1L de agua, calcular la cantidad de hipoclorito necesaria para realizar la disolución.
Mezclar las cantidades necesarias y analizar el tipo de solución realizada.
5. CONSIDERACIONES
Utilizar la bata de laboratorio, un trapo para los derrames de las sustancias producidas. Desarrollar todos los cálculos y cuestionamientos solicitados. Realizar las conversiones de unidades en caso de ser necesario. Escribir y balancear las ecuaciones químicas de las reacciones producidas. Despejar las fórmulas generales según sea el caso.
6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Concentración de una disolución
# vaso Características
Tipo de solución
%m/m (cantidad en masa)
Agua Café Azúcar
1 150g - 89% 15g - 9% 4g - 2%
2
3
4
5
Porcentaje masa en masa
Soluto Solvente Características de
la reacción Concentración porcentual
Utilizar la fórmula
Soluto: Solvente:
Soluto: Solvente:
Volumen en líquidos
Soluto Solvente Características de
la reacción Concentración porcentual
Utilizar la fórmula
Soluto: Solvente:
Soluto: Solvente:
Soluciones masa en volumen
Soluto Solvente Características de la
reacción Concentración porcentual Utilizar la
fórmula
Soluto: Solvente:
Tipo de solución:
Partes por millón
Tipo de solución: Ecuación Química:
Soluto Solvente Características de
la reacción Concentración porcentual
Utilizar la fórmula
Soluto: Solvente:
181
CURIOSIDADES
7. CUESTIONARIO 1. ¿Qué es una solución y cuáles son sus componentes? 2. ¿Qué factores determinan una disolución para poder realizarse? 3. Se puede identificar a simple vista las concentraciones del soluto y el solvente en una disolución 4. ¿Qué tipos de unidades de medida se necesitan para expresar la concentración de disoluciones
físicas?
5. Se disuelven 26 g de cloruro de aluminio en 244 ml de disolución. ¿Cuál es el % m/v de la solución?
ALIANZA CON LAS TIC
Diviértete jugando y reforzando con las disoluciones y sus unidades físicas de concentración en los simuladores virtuales.
(Instala un lector de código QR)
Explora un poco más a fondo sobre las unidades físicas de concentración, ingresando a: http://www7.uc.cl/sw_educ/educacion/grecia/plano/html/pdfs/cra/quimica/NM2/RQ
2D101.pdf?fbclid=IwAR0qJ2P0YmRWW3mWm7a_riPfRS3wckhoRdwjECLLlzWJVMYvkgMb91l9WZQ
https://es.slideshare.net/tavoquimico/soluciones-unidades-fisicas-y-quimicas-de-concentracion
Video tutorial: Visualiza el desarrollo de las actividades experimentales, de las soluciones y sus unidades físicas de concentración en el canal de YouTube “Experimentando Aprendo – UEFRA”: https://www.youtube.com/watch?v=ryW3ShfTCuw
El agua es considerada como un disolvente universal, al lograr
disolver la mayoría de sustancias debido a sus
moléculas polares.
Si una gaseosa de 750 ml indica que
contiene azúcar al 60% ¿Cuál es la
cantidad en gramos de azúcar que tiene la
botella?
182
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Alvarado, L., Valenzuela, S. (Junio de 2020). GUÍA 8: “Unidades de concentración”. Recuperado de: https://www.colegiostmf.cl/wp-content/uploads/2020/06/Qu%C3%ADmica-II%C2%BA-Gu%C3%ADa-8-Scarlett-Valenzuela-y-Lidia-Alvarado-.pdf
Carrillo, E. (25 de junio de 2017). Solución en porcentaje masa volumen (%m/v). Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=URBdPAB5n0k
Contreras, R., Quintanilla, M., Araya, S. (2000). Disoluciones Químicas. Ed. Pontificia Universidad Católica de Chile. Recuperado de: http://www7.uc.cl/sw_educ/educacion/grecia/plano/html/pdfs/cra/quimica/NM2/RQ2D101.pdf?fbclid=IwAR0qJ2P0YmRWW3mWm7a_riPfRS3wckhoRdwjECLLlzWJVMYvkgMb91l9WZQ
David, M. (16 de julio de 2014). Concentración masa/masa, agua con sal. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=8tKYOriCzGc&t=1s
Liceo Pablo Neruda. (Abril de 2020). Guía de Información y de Ejercicios de Química. Recuperado de: https://www.liceopablonerudatemuco.cl/wp-content/uploads/2020/04/DIFERENCIADO-QU%C3%8DMICA-4TO-MEDIOUNIDADES-FISICAS-DE-CONCENTRACION-ABRIL-2020.pdf
Ministerio de Salud de Colombia. (Julio de 2019). Procedimiento de limpieza y desinfección de áreas y superficies en Puntos de Entrada para la Enfermedad por Virus del Ébola (EVE). Recuperado de: https://www.minsalud.gov.co/sites/rid/Lists/BibliotecaDigital/RIDE/VS/ED/VSP/Procedimiento%20No%2013.pdf
Sánchez, L. (28 de agosto de 2020). Experimento de Concentración de una disolución: Unidades de concentración. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=5WezowA4OwU
183
UNIDAD EDUCATIVA FISCAL RAÚL ANDRADE
GUÍA DE PRÁCTICAS ALTERNATIVAS DE LABORATORIO DE
QUÍMICA
1. DATOS GENERALES
ÁREA: Ciencias Naturales ASIGNATURA: Química
CURSO: Segundo BGU PARALELO:
NOMBRE DEL DOCENTE: NOMBRE DEL ESTUDIANTE
Clase Experimental No.6 Fecha:
2. TEMA: Unidades químicas de concentración de las disoluciones
Introducción
Las unidades químicas de concentración están basadas en la concentración molar de las sustancias, tomando en cuenta a los moles del soluto o según sea el caso al disolvente; de modo que, se puede determinar la cantidad de moles del soluto en 1l, 1kg o la cantidad molar de cada componente en la disolución (Sepúlveda, 2020).
Dentro de las unidades químicas de concentración se han establecido las siguientes:
Unidades Químicas de Concentración
Unidad de concentración Fórmula Consideraciones
Molaridad (M): Determina la cantidad de moles de soluto establecidos en un litro de la solución.
𝑴 =𝑛𝑆𝑡𝑜
𝑣𝑠𝑙𝑛
𝑴 =𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑆𝑡𝑜
𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑠𝑙𝑛
M: Molaridad, medida en unidades mol/L. n: cantidad del soluto expresada en moles. v: volumen de la solución en litros.
Molalidad (m): Expresa el número de moles del soluto que se encuentran en un kilogramo del solvente.
𝒎 =𝑛 𝑆𝑡𝑜
𝑚 𝑠𝑡𝑒
𝒎 =𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑆𝑡𝑜
𝑘𝑔 𝑠𝑡𝑒
m: Molalidad, medida en unidades mol/kg. n: cantidad del soluto expresada en moles. m: masa del solvente en kilogramos.
Normalidad(N): Determinar el número de equivalente-gramo de un soluto por cada litro de solución, según la reacción en la que participe la solución.
𝑵 =#𝐸𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒
𝑣𝑠𝑙𝑛
# eq =𝑚 𝑠𝑡𝑜
𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒
N: Normalidad, medida en unidades de eq/L. m: Masa del soluto. Eq: Cantidad de sustancia átomo-gramo del elemento o compuesto. Peq: Cantidad de sustancia que participa en la reacción. PM: Peso molecular de la sustancia.
#𝑷𝒆𝒒 =𝑃𝑀
𝑍
Ácido: H+
Base: OH-
184
Sal: Carga del
catión
Z: Número acorde a la naturaleza de la sustancia y tipo de reacción (ácido, base, sal).
Fracción molar (Xi): Relación entre el número de moles de soluto y solvente entre el número tal de moles de la disolución.
𝑋𝑎 = 𝑛𝑆𝑡𝑜
𝑛𝑠𝑡𝑜 + 𝑛𝑠𝑡𝑒
𝑋𝑏 = 𝑛𝑆𝑡𝑜
𝑛𝑠𝑡𝑜 + 𝑛𝑠𝑡𝑒
𝑋𝑎 + 𝑋𝑏=1
Xa: Fracción molar soluto. Xb: Fracción molar del solvente. nsto + nste: Moles del soluto más moles del solvente.
Objetivos de la práctica:
Emplear el término concentración de una solución y las unidades químicas de concentración molaridad, molalidad, normalidad y fracción molar.
Interpretar las unidades de concentración aplicadas a cada tipo de relación soluto-solvente Ejercer cálculos de cantidades de soluto, solvente y solución, relacionándolos entre sí.
3. MATERIALES EQUIPOS Y REACTIVOS
Materiales Reactivos Equipos Botella vacía de gaseosa de
1,5L
Cuchara
Vaso de vidrio
Ácido acético Ácido cítrico de limón Agua Bicarbonato de sodio Bicarbonato de sodio (NaHCO3) Cloruro de sodio (Sal) Glucosa (azúcar) Óxido de calcio (Conchas) Sulfato de calcio (yeso)
Balanza de
cocina
4. METODOLOGÍA
La industria farmacéutica y alimenticia para la producción de la gama de productos que elaboran diariamente necesitan del uso de las unidades químicas de concentración, donde se toma en cuenta el pH, y las diferentes propiedades de las sustancias químicas verificando que no provoquen algún daño a los consumidores y logren cumplir las funciones para los cuales se ha elaborado.
4.1 Molaridad
a. Bicarbonato de sodio y agua
La combinación del Bicarbonato de sodio y agua suele ser utilizado como un antiácido para el estómago cuando se encuentra hinchado, de manera que ayuda a neutralizar el Ácido clorhídrico del mismo disminuyendo la acidez; sin embargo, es recomendable consumirlo de forma limitada y con gran precaución.
Procedimiento experimental:
En una botella de gaseosa vacía agregar 1,5 L de agua, y añadir la cantidad necesaria de NaHCO3 tomando en cuenta que la solución se encuentra a 0,5M.
Realizar los cálculos utilizando la fórmula y funciones estequiométricas necesarias.
b. Agua y Cloruro de sodio
Es muy conocido que durante generaciones la mezcla de este soluto y solvente ha sido muy beneficios para múltiples malestares del cuerpo como la hinchazón al calentar la reacción, congestiones nasales, heridas, enjuagues bucales e incluso para combatir virus como el SARS-CoV-2 mediante gárgaras, donde se produce la siguiente reacción química:
185
NaCl (aq) + H2O (l) NaOH (aq) + HCl (aq)
Procedimiento experimental:
Agregar ½ litro de agua en una botella y añadirle 65 g de NaCl y batir hasta que se complete totalmente la disolución.
Comprobar mediante cálculos estequiometricos y la formula respectiva la molaridad de la solución.
4.2 Molalidad
a. Glucosa y Ácido acético
La solución de azúcar y vinagre puede ayudar en la limpieza de objetos de metal para devolver su brillo, además que es utilizada en la elaboración de salsas orientales y en ciertas ocasiones se emplea con fines cosméticos.
Procedimiento experimental:
En 100 g de Ácido acético se adhieren 30g de C6H12O6, se remueve la mezcla y se la lleva a fuego, para posteriormente aplicarla con un trapo sobre un metal (Cuchara).
Encontrar la molalidad de la solución utilizando los cálculos y la formula correspondiente.
b. Ácido cítrico y Bicarbonato de sodio
El Ácido cítrico y el Bicarbonato de sodio son compuestos químicos que se encuentran dentro de los efervescentes como la Alka-seltker, aspirina, vitamina C y entre otros que al entrar en contacto con el agua producen una reacción química al liberar CO2 como a continuación se podrá apreciar:
Procedimiento experimental
Se mezclan 6 g de NaHCO3 con 95 g de Ácido cítrico, con una cuchara o un palillo se remueve y se observa la reacción química; calcular la molalidad de la solución.
En la solución anterior aumentar la cantidad de soluto necesaria para producir 3 molal de solución.
Finalmente aumentar la cantidad necesaria para disminuir la solución final a 0.5 molal.
4.3 Fracción molar
a. Fracción de Agua y Ácido acético
La composición de H2O y CH₃COOH se realiza con mucha facilidad al ser ambas sustancias miscibles entre sí, es conocido que el soluto de esta solución es muy utilizado en la limpieza, la industria alimenticia y la industria textil.
Procedimiento experimental:
Elaborar una solución de 95 g de CH₃COOH y 290 g de H2O, mezclar bien y observar la reacción química que se produce.
Calcular la molaridad y la fracción molar del soluto y solvente de la disolución.
b. Fracción molar del Hidróxido de calcio
El Ca(OH)₂ es un compuesto químico altamente utilizado en el área odontológica, debido a que sus propiedades ayudan a remineralizar la dentina y cicatrizar los tejidos dentales, además de atacar a las bacterias y hongos de la cavidad bucal.
Procedimiento experimental:
Triturar o ligar completamente cáscaras de huevo o conchas de mar y ubicar en un recipiente pequeño el Óxido de calcio producido.
186
Obtener una disolución de Hidróxido de calcio a partir de 10 g Carbonato de calcio (conchas) y de 60g de agua; calcular la molalidad de la solución y la fracción molar del soluto y el solvente.
4.4 Normalidad
a. Yeso y Agua
El yeso es una sustancia química compuesta por sulfato de calcio hidratado, empleado en la construcción para revestimientos, pavimento, acabados y entre otros usos al ser mezclado con agua, suavizándolo para poder moldearlo y sin dificultad, produciendo:
CaSO4 + H2O CaO + H2SO4
Procedimiento experimental:
Elaborar una disolución a partir de 0,5 N de CaSO4 (Yeso) y 30ml de H2O. Encontrar la cantidad necesaria de CaSO4 para elaborar la disolución, posteriormente mezclar el
soluto y el solvente, y finalmente agregar la cantidad de solvente necesaria hasta formar una solución de 250ml.
5. CONSIDERACIONES
Utilizar la bata de laboratorio y un trapo para los derrames de las sustancias producidas. Desarrollar todos los cálculos y cuestionamientos solicitados. Utilizar y despejar las fórmulas respectivas, así como el empleo de los cálculos estequiométricos Evitar el consumo de cualquier disolución realizada, al estar estrictamente elaboradas con fines
experimentales. Utilizar correctamente las sustancias y desechar correctamente las sustancias correctamente.
6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Molaridad
Item Soluto Solvente Reacción química Balanceada Tipo de solución
a. Características de la reacción química Cálculos de molaridad
Item Soluto Solvente Reacción química Balanceada Tipo de solución
b. Características de la reacción química Cálculos de molaridad
Molalidad
Item Soluto Solvente Reacción química Balanceada Tipo de solución
a. Características de la reacción química Cálculos de molaridad
Item Soluto Solvente Reacción química Balanceada Tipo de solución
b. Características de la reacción química Cálculos de molaridad
Fracción Molar
Item Soluto Solvente Reacción química Balanceada Tipo de solución
a.
Características de la reacción química
187
Cálculos de molaridad Cálculos de Fracción Molar
Item Soluto Solvente Reacción química Balanceada Tipo de solución
b.
Características de la reacción química
Cálculos de molalidad Cálculos de Fracción Molar
Normalidad
Item Soluto Solvente Reacción química Balanceada Tipo de solución
a.
Características de la reacción química
Cálculos de Normalidad Cálculos de Solución hasta 250ml
CURIOSIDADES
7. CUESTIONARIO
1. ¿Cuáles son las unidades de medida de la molaridad, molalidad, normalidad y fracción molar de
las disoluciones?
2. Durante una práctica de laboratorio de química se encuentra un recipiente etiquetado como:
solución de HCl 6 M. Si para poder ejecutar una actividad experimental se debe disminuir su
concentración sin variar la cantidad de soluto, ¿Qué es necesario hacer?
3. ¿Qué es el equivalente químico y que función desempeña en la normalidad?
4. ¿Qué se necesita realizar para corroborar la fracción molar global de la solución?
5. Si experimentalmente, se calcula la Molaridad de una solución de 6 moles de NaOH en 710 mL;
el valor de esta concentración es:
6. Se realiza una solución de 20 g Bicarbonato de sodio y 100g de H2O. Con los datos
proporcionados, ¿Cuál o cuáles de las unidades de concentración descritos puede calcular?, y
¿Qué valor tiene la concentración en las unidades elegidas?
ALIANZA CON LAS TIC
Si dos líquidos son completamente solubles entre sí, se dice que son miscibles.
El agua se propaga aún más estando congelada que en su estado líquido, un
cubo de hielo aumenta un 9% del volumen de agua líquida a diferencia de
otras sustancias.
Ilustración 12. Estados del agua. Fuente: https://www.lavoz.com.ar
188
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Aristizábal, C., Doria, G. (2019). Cálculos básicos para Química Experimental. (Versión Pdf). Bogotá: UNAD.
Bunter, M. (1 de febrero de 2012). Solución química con normalidad. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=o2NSSKgdPkY
Liceo Pablo Neruda. (Abril de 2020). Unidades químicas de concentración de las soluciones. Recuperado de: https://www.liceopablonerudatemuco.cl/wp-content/uploads/2020/04/DIFERENCIADO-QU%C3%8DMICA-4TO-MEDIO-UNIDADES-QU%C3%8DMICAS-DE-CONCENTRACI%C3%93N-ABRIL-2020.pdf
Mary. (24 de mayo de 2016). ¿Cuál es la importancia de las unidades de concentración en la industria Química y en la industria farmaceutica? Recuperado de: https://brainly.lat/tarea/3088087#:~:text=Para%20crear%20dichos%20compuestos%20es,uso%20de%20unidades%20de%20concentraci%C3%B3n.
Pachon, K. (26 de agosto de 2020). Laboratorio de Molaridad 9.2. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=sWU_xSaGKs0&t=196s
Sepúlveda, E. (Mayo de 2020). Unidades de concentración químicas. Recuperado de: https://sanfernandocollege.cl/wp-content/uploads/2020/05/GUIA-5-QUIMICA-2%C2%B0MEDIO-1.pdf
Valencia, K. (26 de agosto de 2016). Laboratorio de Molalidad. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=auxy6U7OUro
Diviértete junto a las unidades químicas de concentración en los simuladores virtuales.
(Instala un lector de código QR)
Explora un poco más a fondo las unidades químicas de concentración, ingresando a:
https://bachilleratovirtual.com/aula/mod/lesson/view.php?id=6855
http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Texto_de_apoyo_Expresiones_d
e_concentracion_31577.pdf
VIDEO TUTORIAL: Visualiza el desarrollo de las actividades experimentales de las unidades químicas de concentración, en el canal de YouTube “Experimentando Aprendo – UEFRA”: https://www.youtube.com/watch?v=2jWHfpKUYUU
189
´
UNIDAD EDUCATIVA FISCAL RAÚL ANDRADE
GUÍA DE PRÁCTICAS ALTERNATIVAS DE LABORATORIO DE
QUÍMICA
1. DATOS GENERALES
ÁREA: Ciencias Naturales ASIGNATURA: Química
CURSO: Segundo BGU PARALELO:
NOMBRE DEL DOCENTE: NOMBRE DEL ESTUDIANTE:
Clase Experimental No.7 Fecha:
2. TEMA: Leyes de los gases
Introducción
El gas es uno de los estados de agregación de la materia constituido por moléculas separadas sin mucha fuerza de atracción, producto de ello no posee una forma y volumen definido, logrando expandirse totalmente. Existen diferentes tipos de gases en la naturaleza de modo que para poder comprender y estudiar sus propiedades y estructura se hace necesario la aplicación de las leyes de los gases (Ortiz, 2017), al igual que algunas variables que están inmersas en ellas como: Volumen.- Es la magnitud que permite determinar el espacio que ocupa una sustancia en el recipiente donde encuentra, se utiliza como unidad de medida al litro o mililitros y cm3;sin embargo ,es importante tener en cuenta algunas equivalencias para realizar los diferentes cálculos : 1dm3 =1000 cm3 1dm3 = 1L 1cm3 = 1mL. En condiciones normales el volumen de un gas ocupa 22,4L (Levefre, 2014).
Temperatura.- Es la magnitud que expresa la cantidad de calor o frio que posee un cuerpo debido a la energía cinética de sus moléculas, su unidad de medida son los grados Celsius (°C), los grados Kelvin (°K) y los grados Fahrenheit (°F). Para realizar los diferentes cálculos es importante tomar en cuenta las siguientes fórmulas:
°𝐂 = (°𝐅 − 𝟑𝟐) 𝐱𝟓
𝟗 °F= (°𝐂 𝐱 𝟗/𝟓) + 𝟑𝟐 °K= °𝐂 + 𝟐𝟕𝟑, 𝟏𝟓 °𝐂 = 𝐊 − 𝟐𝟕𝟑. 𝟏𝟓
°𝐊 = 𝟓(𝑭−𝟑𝟐)
𝟗+ 𝟐𝟕𝟑. 𝟏𝟓 °𝐅 =
𝟗(𝑲−𝟐𝟕𝟑.𝟏𝟓)
𝟓+ 𝟑𝟐
La temperatura en condiciones normales es 273,15 K (Fuentes, 2015).
Presión.- Es una magnitud física que determinar la fuerza del gas ejercida dentro del recipiente donde se encuentra, generalmente la unidad de medida son las atmosferas (atm) y los milímetros de mercurio (mmHg), pero también se puede medir en pascales (Pa), hectopascales (hPa) y Torricelli (Torr), donde se puede considerar:
101325 Pa = 1013,25 hPa = 1atm = 760 Torr = 760 mmHg
En condiciones normales la presión se encuentra a 101325 Pa = 1atm (Levefre, 2014)
Ilustración 13. Evaporación. Fuente: https://www.caracteristicas.co/
190
Leyes de los gases
Ley de Boyle
𝑃1 𝒙 𝑉1 = 𝑃2𝒙 𝑉2
(𝑛, 𝑇 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠)
La presión ejercida de un gas, es contrariamente proporcional al volumen siendo su temperatura y cantidad en peso constante. Al aumentar la presión el volumen disminuye y viceversa (Colegio Cristiano Jireth, 2010).
Ley de Charles 𝑉1
𝑇1=
𝑉2
𝑇2
(𝑛, 𝑃 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠)
El volumen de un gas es concisamente proporcional a su temperatura, manteniendo su presión y masa constantes, donde si el volumen disminuye la temperatura disminuye y viceversa (Colegio Cristiano Jireth, 2010).
Ley de Gay-Lussac
𝑃1
𝑇1=
𝑃2
𝑇2
(𝑛, 𝑉 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠)
La presión desempeñada por un gas es directamente proporcional a su temperatura, siendo el volumen y su peso constante; de modo que, si la temperatura aumenta la presión aumenta y viceversa (Cristiano Jireth, 2010).
Ley combinada de los gases
𝑃1𝑉1
𝑇1=
𝑃2𝑉2
𝑇2
Involucra la combinación de la ley de Boyle, la ley de Charles y la ley de Gay-Lussac donde se involucra la presión, el volumen y la temperatura condesados en una sola fórmula (Ortiz, 2017).
Ley de los gases ideales
𝑃. 𝑉 = 𝑛 . 𝑅. 𝑇
R: constante universal de los gases n: Moles del gas
En los gases ideales sus moléculas se mueven rápidamente siendo proporcional a su temperatura absoluta, ejerciendo presión en el recipiente; moviéndose de forma desordenada chocando sus moléculas entre sí, sin atraerse ni repelerse (Fuentes, 2015).
Objetivos de la práctica:
Estudiar y comprobar experimentales las leyes de los gases ideales, la ley de Boyle-Mariotte, la ley de Charles y Gay-Lussac y las leyes combinadas de los gases.
Identificar el papel de los gases en una reacción química y observar su comportamiento químico.
Determinar la relación entre la presión, temperatura y volumen de los gases.
3. MATERIALES EQUIPOS Y REACTIVOS
Materiales Reactivos Equipos 2 Botellas plástica pequeñas 2 Globos 2 Latas de aluminio Botella de vidrio Cerillos
Agua Colorante vegetal
Microondas Pistola de silicón Refrigerador Termómetro
191
Cúter, Gotero Hoja de papel, regla Huevo cocido Lata de Red Bull Malvavisco Pinzas de madera Plato de cerámica, plato hondo Silicón (chicle, plastilina) Sorbete, Velas Vaso de vidrio o recipiente
4. METODOLOGÍA
4.1 Ley de Boyle
a. Bomba de presión
Los globos están constituidos por látex, un material que le permite estirarse al ser inflado, generalmente los gases al encontrarse en un recipiente elástico aumentan su presión interna, haciendo que el aire busque equilibrar la presión externa e interna a la que es impuesto; de modo que, las paredes del globo se expanden para dar cabida al aumento del volumen del aire ingresado pretendiendo disminuir la presión que en caso de aumentar provocara que el globo explote.
Proceso experimental:
Realizar un orificio en la parte superior de una botella plástica e introducir el sorbete hasta que tope la parte inferior de la botella, sellando el orificio con silicón caliente (chicle, plastilina o el material que disponga).
Verter agua en la botella hasta la mitad y ubicar un recipiente o vaso de vidrio en la salida del sorbete.
Inflar un globo, considerando que debe tener 10 centímetros de altura; evitando dejar escapar el gas sin atar el pico, colocarlo sobre la boca de la botella y una vez colocado soltarlo y observar lo que sucede.
Considerando que el globo tiene un volumen de 0,52L y se encuentra a una presión 1,006atm que volumen alcanzaría el globo alcanza una presión de 1520mmHg.
b. Presión en volumen
En los ambientes acuáticos los buceadores deben tomar en cuenta dos tipos de presión, la atmosférica (a 1 atmosfera de presión atmosférica) y la hidrostática donde por cada 10 metros de profundidad la presión aumenta a 1 atm más y el volumen se reduce a la mitad; para ello, en el chaleco que portan los buceadores el volumen de aire contenido dependerá de la profundidad en la que se sumerja, añadiéndolo o quitándolo según la profundidad, brindándole flotabilidad (Buceo Donosti, s.f.). A continuación, se comprobará la presión de un gas en el agua:
Proceso experimental
Realizar una solución de colorante vegetal y agua, extraer la solución con un gotero hasta llenar la mitad de su cavidad.
Verter agua y 3 cucharadas de sal en una botella pequeña de plástico dejando un poco de aire en la parte superior, e introducir el gotero con la mitad de solución de su cavidad en la botella y taparla.
Una vez tapada la botella observar cómo cae el líquido de solución en el agua, posteriormente presionar la botella y analizar lo sucedido tomando en cuenta la ley de Boyle y lo que ocurre al sumergirse en el agua.
4.2 Ley de Charles
a. Lata comprimida
192
Las latas de aluminio contienen generalmente bebidas refrescantes, que al ser destapadas liberan cierta cantidad de gas que se encuentra contenido; de manera que, mientras se encuentran cerradas están bajo una presión interna debido al gas producido por los componentes del líquido interno y la presión externa o atmosférica, y a una temperatura ambiente, pero que sucedería si se eleva o disminuye la temperatura.
Procedimiento experimental:
Colocar una lata de aluminio contenida por 10 ml de agua sobre dos velas encendidas, sujetándola con las pinzas hasta que se eleve a una gran temperatura y el agua empiece a hervir (midiendo su temperatura).
En un recipiente lleno de agua fría, ubicar bocabajo la lata de aluminio caliente, analizar y observar lo que sucede; levantar poco a poco la lata con las pinzas y posteriormente observar que es lo que acontece.
En un reciente colocar agua fría y sumergir una lata de aluminio bocabajo, acerca una llama a la lata por repetidas veces, observar y reflexionar sobre lo sucedido.
b. Malvaviscos
Los malvaviscos son golosinas agradables que suelen servirse en fiestas o durante los campamentos siendo expuestas al fuego, dichos dulces están constituidos de azúcar, gelatina o claras de huevo que le dan la consistencia esponjosa además de que su composición tiene un 50% de aire (William, 2005). Para comprobarlo se va a realizar la siguiente actividad experimental:
Procedimiento experimental
Colocar 4 malvaviscos en un plato de porcelana y meterlos en el microondas durante 1 o 2 minutos, observando los cambios que se presentan.
Considerando que el malvavisco se encuentra a una temperatura ambiente con un volumen de 0,4cm3 con ayuda de un termómetro tomar la temperatura al extraer los malvaviscos del microondas y calcular cuál sería su volumen final.
4.3 Ley de Gay Lusasac
a. Absorción de un huevo
La presión atmosférica se encuentra directamente relacionada con la temperatura y los cambios climáticos que acontecen, si bien cuando el aire se encuentra caliente provoca que la presión baje, mientras que si el aire está muy frio la presión atmosférica aumenta de modo que climatólogos para brindar el pronóstico sobre el tiempo verifican la presión y según sea el caso el día puede presentar lluvias y tormentas (presión baja) o puede haber un día con un sol radiante (presión alta).
Procedimiento experimental:
Colocar dentro de una botella de vidrio un papel encendido y posteriormente insertar en la boca de la botella un huevo cocido desprendido de su corteza.
Esperar durante un par de minutos y observar la reacción que sucede, explicar y relacionar la reacción química sucedida con la ley de Charles.
Colocar un globo en la boca de una botella de vidrio y guardar en la parte alta del congelador durante 20 minutos, finalmente extraer la botella ingresada, observar y analizar los cambios que se han efectuado.
b. Elevación de H2O
Al entrar en contacto la parafina de una vela encendida con el oxígeno, se produce una reacción de combustión donde se libera Dióxido de carbono y agua, en términos ambientales normales:
C₂₉H₆₀ + 44 O₂ 29 CO₂ + 30 H₂O
193
Sin embargo, que sucedería si la vela es cubierta en un medio acuoso, para comprobarlo se debe realizar el siguiente trabajo experimental:
Procedimiento experimental
Encender una vela y ubicarla dentro de un plato hondo, seguidamente agregar en el plato una solución de agua con colorante.
Ubicar sobre la vela una botella de vidrio, agregar agua una vez apagada la vela, analizar y explicar todas las reacciones ejecutadas, tomando en cuenta la Ley de Charles.
Para contractar el resultado anterior dentro de un plato hondo con una solución de agua y colorante ubicar una botella de vidrio previamente calentada, refeccionar y observar las reacciones ocurridas.
4.4 Ley Combinada de los Gases
a. Lata comprimida (abordando las leyes anteriores en combinación)
Colocar una lata de Red Bull contenida con 10 ml de agua sobre dos velas encendidas, sujetándola con las pinzas hasta que se eleve a una temperatura de 84°C y el agua empiece a hervir (comprobando su temperatura con el termómetro).
En un recipiente lleno de agua fría ubicar bocabajo la lata de aluminio caliente, analizar y observar lo que sucede; levantar poco a poco la lata con las pinzas y posteriormente observar que es lo que acontece.
Con el termómetro evitando derramar el agua alojada dentro de la lata medir la temperatura; tomando en cuenta el volumen inicial de la lata de redbull (250ml) e introducir en la lata comprimida agua para comprobar su nuevo volumen; además de considerar que la presión inicial era de 0,99 atm, encontrar su presión final realizando los cálculos respectivos aplicando la ley combina de los gases.
5. CONSIDERACIONES
Utilizar la bata de laboratorio y un trapo para los derrames de las sustancias producidas. Desarrollar todos los cálculos y cuestionamientos solicitados. Utilizar y despejar las fórmulas respectivas de las leyes de los gases. Interpretar las actividades experimentales con los acontecimientos cotidianos relacionando las
diferentes leyes de los gases aprendidas. Utilizar de forma correcta y adecuada los diferentes materiales expuestos al fuego, microondas u
hornilla de la cocina.
6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Ley de Boyle
Experimento a
Volumen 1 Observaciones y análisis experimental
Presión 1
Volumen 2
Presión 2
Cálculos realizados:
Experimento b Observaciones y análisis experimental
Ley de Charles
Experimento b Observaciones y análisis experimental
Experiencia 1
Experiencia 2
Experimento b Volumen 1 Observaciones y análisis experimental
Temperatura 1
194
Volumen 2 Temperatura 2
Cálculos realizados:
Ley de Gay Lusasac
Experimento a Observaciones y análisis experimental
Experiencia 1
Experiencia 2
Experimento b Observaciones y análisis experimental
Experiencia1
Experiencia 2
Ley Combinada de los Gases
Ex
pe
rim
en
to a
Volumen 1 Observaciones y análisis experimental
Presión 1
Temperatura 1 Volumen 2 Presión 2 Temperatura 2
Cálculos realizados:
CURIOSIDADES
7. CUESTIONARIO
1. ¿Por qué el agua dentro de la botella fue expulsada hacia el exterior? 2. ¿Qué diferencia tiene la presión de aire ejercida en el globo y en la botella? 3. ¿Qué sucedió al presionar la botella con agua contenida del gotero? y ¿Qué provoco que
sucediera este acontecimiento? 4. ¿Que provoca que la lata se comprima al entrar en contacto con el agua fría? 5. ¿Por qué los malvaviscos aumentaron su volumen? 6. ¿Cuál es la razón por la que el huevo cocido fue absorbido? 7. ¿Explique porque el agua dentro de la botella de vidrio empezó a elevarse? 8. ¿Por qué razones es importante el estudio de los gases?
ALIANZA CON LAS TIC
Refuerza los temas aprendidos, ingresando a: http://ri.uaemex.mx/bitstream/handle/20.500.11799/66577/secme-29297.pdf?sequence=1
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/centros-
tic/14002996/helvia/aula/archivos/repositorio/0/236/html/Leyes%20de%20los%20gases/ma
terial/indice.html
En la atmósfera de nuestro planeta existen 17 gases, pero solamente el O2 y el N2 presentan grandes
concentraciones: 20,9476% y 78,084%, respectivamente.
Si no existieran los gases de efecto invernadero, nuestro planeta seria
extremadamente frio imposibilitando la
existencia de vida. Ilustración 14. Aire. Fuente:
http://cienciaslomahermosa.blogspot.com
195
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Aiquimica. (6 de julio de 2016). Ley de Boyle. Recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=HD-zsRDXsOE Aprende con Tabella. (3 de Diciembre de 2019). Cómo funciona la bomba de presión | La ley de
Boyle - Aprende Con Tabella. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=rD00ASr2yJ8 Colegio Cristiano Jireth. (23 de noviembre de 2010). Leyes de los gases. Recuperado de:
https://www.webcolegios.com/file/bb95fd.pdf Donosti (S.f.). Física del buceo y sus leyes. Recuperado de:
http://www.buceodonosti.com/buceodonosti/de/fisica-del-buceo-y-sus-leyes Extensión. (2020). La presión atmosférica puede cambiar con la temperatura. Recuperado de:
https://web.extension.illinois.edu/treehouse_sp/airpressure.cfm?Slide=2#:~:text=La%20presi%C3%B3n%20del%20aire%20tambi%C3
Fuentes, R. (2015). Leyes de los gases. Recuperado de: http://ri.uaemex.mx/bitstream/handle/20.500.11799/66577/secme-29297.pdf?sequence=1
Guadalupe, R. (24 de octubre de 2016). Ley de Gay - Lussac - Experimento para física. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=WjZzJH_zy_Q
Guerrero, A. (2005). Estas 11 recetas con malvaviscos son esponjosamente deliciosas ¡y fáciles! Recuperado de: https://www.vix.com/es/imj/gourmet/161915/estas-11-recetas-con-malvaviscos-son-esponjosamente-deliciosas-y-faciles?utm_source=next_article#
Lefevre, Z. (2014). Revisión Leyes de los Gases – Ecuación General de Estado – Ecuación de Gases Ideales. Recuperado de: http://www.cpel.uba.ar/images/Unidad_2_teorico_y_ejercitacion_prof_zulema_lefevre_3_a%C3%B1o_parte_2.PDF
Ortiz, L. (Noviembre de 2017). Leyes de los gases. Recuperado de: https://preparatoriaabiertapuebla.com/wp-content/uploads/2017/11/LEYES-DE-LOS-GASES.pdf
Padilla, J. (16 de marzo de 2013). Experimento de la ley combinada de los gases. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=Ak-Rv_UyLiA
Sprymore, M. (2018). Propiedades del aire al inflar un globo. Recuperado de: https://brainly.lat/tarea/9504965
UnComo. (24 de julio de 2014). Agua que sube por botella (Experimento). Recuperado de:https://www.youtube.com/watch?v=H2CrO2jhX-M
Diviértete jugando con las leyes de los gases en los simuladores virtuales.
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VIDEO TUTORIAL: Visualiza el desarrollo de las actividades experimentales, de las leyes de los gases en el canal de YouTube “Experimentando Aprendo – UEFRA”: https://www.youtube.com/watch?v=QO6QbA7lNZA
196
UNIDAD EDUCATIVA FISCAL RAÚL ANDRADE
GUÍA DE PRÁCTICAS ALTERNATIVAS DE LABORATORIO DE
QUÍMICA
1. DATOS GENERALES
ÁREA: Ciencias Naturales ASIGNATURA: Química
CURSO: Segundo BGU PARALELO:
NOMBRE DEL DOCENTE: NOMBRE DEL ESTUDIANTE:
Clase Experimental No.8 Fecha:
2. TEMA: Velocidad de una reacción y equilibrio químico
Introducción
La velocidad de las reacciones químicas se encuentra estrechamente relacionada con la cinética química tomando en cuenta el tiempo en que se realicen; existen reacciones que son rápidas como las de combustión y otras que son lentas como la corrosión, todo dependerá del tiempo que tarden los reactivos en generar productos y de otros factores inmersos (Chena, et al. s.f.).
Para expresar la velocidad de una reacción matemáticamente se la expresa de la siguiente forma:
aA + bB cC + dD
𝑽𝒏 = −𝟏
𝒂 ∆[𝑨]
∆𝒕= −
𝟏
𝒃=
∆[𝑩]
∆𝒕=
𝟏
𝒄 ∆[𝑪]
∆𝒕=
𝟏
𝒅 ∆[𝑫]
∆𝒕
Donde se puede tomar la velocidad que cambia de cualquiera de las sustancias multiplicándola por su inverso (su coeficiente estequiométrico sobre 1, fracción negativa en reactivos y fracción positiva en productos) (Tuñon, 2015).
La velocidad de las reacciones se relaciona con la concentración de las sustancias químicas que reaccionan, estableciéndose la denominada ecuación de velocidad, que únicamente se puede determinar de forma experimental:
𝑽 = 𝒌[𝑨]𝜶 . [𝑩]𝜷
Donde k es la constante de velocidad que depende de la temperatura, A y B son las concentraciones molares de los reactivos que están elevados α y β que son los exponentes de orden parciales de la reacción (Chena, et al. S.f.), por ejemplo:
Es importante considerar el orden de los reactivos de la reacción, donde α es el orden de reacción del A y β el orden correspondiente al reactivo B, que sumados dan el orden global de la reacción, los cuales son calculados experimentalmente y dan valor a la constante de velocidad k (Tuñon, 2015). Para comprender los cálculos necesarios para determinar el orden parcial y la constante de velocidad de la reacción ingresa a: https://youtu.be/LB1ACt7owwA
197
Orden Ecuación de velocidad
0 v = k
1 v = k [A]
2 v = k [A]2
Equilibrio Químico
Durante las reacciones químicas se lleva a cabo un proceso de transformación de unas sustancias en otras (reactivos y productos), su velocidad de reacción depende de la concentración, temperatura y entre otros factores que se relacionan directamente con los reactivos; transcurrido cierto tiempo a simple vista se observa un paralización del proceso, sin embargo en la reacción ocurre un equilibrio dinámico donde se dan dos reacciones simultaneas que son opuestas donde los reactivos se convierten en productos y los productos se transforman en reactivos a una misma velocidad (Mheducation, 2014).
Dicho fenómeno es conocido como el equilibrio químico que es determinado mediante la siguiente ecuación:
aA + bB cC + dD
Si bien para conocer la relación de equilibrio entre reactivos y productos en cuanto a su concentración, es utilizada la constante de equilibrio Kc siempre y cuando la temperatura sea constante, o en caso contrario está puede variar:
𝑲𝒄 =[𝑪]𝒄[𝑫]𝒅
[𝑨]𝒂 [𝑩]𝒃
Ubicando en la parte superior las concentraciones molares de los productos elevadas a los coeficientes de la ecuación química y en la parte inferior a los reactivos con su respectiva concentración molar elevada de igual manera a los coeficientes (Gracia, 2013).
Según los datos obtenidos en la constante de equilibrio en la reacción química se determina que al ser la Kc > 1 la mayor parte de reactivos se ha transformado en productos; si Kc ∞ constan tan solamente productos y por otro lado si Kc < 1 existen pocos productos debido a que la gran parte de reactivos no reaccionaron. Además, si en la reacción se ha utilizado la mayor parte de reactivos el equilibrio químico se dirige hacia la derecha y si sobra gran cantidad de los mismos se desplazará a la izquierda (Mheducation, 2014).
Finalmente, la constante de equilibrio también es empleada en función a la presión relacionada al número de moles de cada litro en sustancias gaseosas, dada la siguiente ecuación considerando las presiones parciales:
𝑲𝒑 =[𝑷𝑪]𝒄[𝑷𝑫]𝒅
[𝑷𝑨]𝒂 [𝑷𝑩]𝒃
Objetivos de la práctica:
Estudiar y comprobar la cinética de las reacciones químicas. Determinar cuál es la relación existente entre la concentración y la velocidad de reacción. Establecer el orden de los reactivos de una reacción química y el orden global de la reacción
mediante el análisis de ecuaciones y su solución. Reforzar el estudio del equilibrio químico mediante actividades experimentales. Predecir la dirección en la cual se efectuará la reacción de un proceso para alcanzar el equilibrio.
Observar los efectos producidos en la variación de concentración y temperatura en el equilibrio
químico de una reacción química.
Ilustración 15. Equilibrio Químico. Recuperado de:
https://academia.utp.edu.co/quimica2/2018/09/10/guia-no-8-equilibrio-
quimico/
198
3. MATERIALES EQUIPOS Y REACTIVOS
Materiales Reactivos Equipos 2corchos 4 Botellas plásticas 4 vasos de vidrio 4Globos Botella de 400ml Colorante
120 g de Ácido cítrico (limón) 1lt de aceite 4 Tabletas de alka seltzer Ácido acético Agua Bicarbonato de sodio
Cronometro (Celular) Termómetro
4. METODOLOGÍA
4.1 Velocidad de las reacciones químicas
Las reacciones químicas se caracterizan por ser la transformación de unas sustancias en otras, modificando sus propiedades externas e internas al pasar de ser reactivos en productos, cada reacción tiene un tiempo en el que se ejecuta, dependiendo de los factores a los que se ve sometida.
a. Velocidad de pastillas efervescentes
La efervescencia se presenta a través de un reacción química en un medio acuoso, dando como resultado la liberación de gas, dicho fenómeno se puede apreciar al sumergir tabletas de vitamina C, aspirinas, alka seltzer y entre otras que suelen reaccionar de inmediato al entrar en contacto con el agua; sin embargo, que sucedería si se cambian algunas variables como la temperatura, medio acuoso, cantidad de tableta considerando que la reacción de una tableta se lleva a cabo entre 0,16 M de Bicarbonato de sodio y 0,03 M de Ácido cítrico:
3NaHCO3 + H3C6H5O7 Na3C6H5O7 + 3H2O + 3CO2
Procedimiento experimental:
Ubicar en fila 4 tipos de soluciones, la primera solución de 100ml de agua caliente y 50ml de aceite, la segunda de 100 ml de agua fría y aceite, un tercer vaso de 100ml de ácido acético y 50 ml de aceite y un cuarto vaso de 100ml de alcohol etílico (antiséptico) y 50 ml de aceite; además, se debe agregar en cada solución un poco de colorante antes de mezclar en cada vaso la sustancias contenida con el aceite y añadir un corcho.
Continuamente sumergir una tableta efervescente vaso a vaso, tomando el tiempo en que tarda en reaccionar totalmente, analizar las reacciones ejercidas y establecer los factores involucrados en la reacción química de cada vaso.
Escribir las expresiones de velocidad media de la reacción, la ecuación de velocidad y suponiendo que en el experimento la velocidad de formación del Citrato de trisodio se da mediante la ecuación: V = k [NaHCO3]2 [H3C6H5O7], cuál sería el orden de la reacción y las unidades de velocidad de K.
b. Velocidad de reacción entre el ácido acético y el bicarbonato de sodio
La reacción entre el NaHCO3 y el CH₃COOH produce una efervescencia como resultado de combinar un ácido y una base, produciéndose un burbujeo donde se libera gas (CO2), el cual es evidenciado al ejecutar la reacción dentro de un recipiente, en el cual se ubica un globo en la parte superior y producto de la reacción al liberarse el gas el globo empieza a inflarse.
Ubicar en una fila, 4 botellas plásticas enumeradas de la siguiente manera: 20ml, 40ml, 60ml y 80 ml y colocar la cantidad de Ácido acético marcada en cada botella y colorante; introducir cuidosamente 10 g de Bicarbonato de sodio dentro de 4 globos.
Introducir los globos respectivamente en la boca de cada botella y una a una soltar el NaHCO3
de cada globo tomando en cuenta el tiempo en que se tarda en realizar la reacción de cada una de las botellas.
199
Anotar el tiempo de reacción, características presentadas, establecer la ecuación química que se realizó y determinar las expresiones de velocidad media de la reacción y la ecuación de velocidad.
4.2 Equilibrio Químico
En la naturaleza de forma constante se producen un sinfín de reacciones químicas que van desde el medio interno hasta el medio externo, tomando se cuenta la respiración, el metabolismo, la generación de ideas, oxigenación y en muchas más acciones que los seres vivos realizan o llevan a cabo; dentro de dicha gama de reacciones existen reacciones que en un punto específico mediante un dinamismo se encuentran en equilibrio químico denominadas reacciones reversibles donde las sustancias que actúan en la reacción pueden pasar de productos a reactivos y viceversa, de igual forma algunas irreversibles no pueden llegar hacerlo.
a. Equilibrio entre el Ácido cítrico y el Bicarbonato de sodio
La actividad experimental permite calcular el equilibrio químico, considerando la siguiente ecuación balanceada:
C6H8O7 + NaHCO3 NaC6H7O7 + CO2 + H2O
Donde el jugo de limón al reaccionar con el vinagre también presenta una efervescencia, liberando CO2 y formando Citrato monosódico y agua.
Procedimiento experimental:
En una botella pequeña de 400ml agregar 120 g de ácido cítrico de limón y en un globo introducir 20 g de NaHCO3.
Ubicar el globo sobre la boca de la botella y lentamente dejar caer el bicarbonato de sodio para generar la reacción química.
Considerando que en el experimento una vez alcanzado el equilibrio químico a temperatura de 300°C, se encuentran presentes 0,09 moles de NaHCO3. Calcular el valor de Kc y expresar a que dirección se orienta el equilibrio químico.
b. CH3COOH + H2O
El agua y el ácido acético al combinarse producen una reacción química, cuyo equilibrio es homogéneo debido a que la reacción se produce en la misma fase; además de ser una reacción reversible donde los productos se pueden transformar en reactivos y viceversa, dada la siguiente reacción:
CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
Procedimiento experimental:
Colocar en un vaso de vidrio 50 ml de Óxido de dihidrógeno y 50 ml de Ácido acético, mezclarlos y observar la reacción que se produce.
Determinar la ecuación de Kc de dicha reacción química y la dirección del equilibrio químico.
c. Hidrogeno y Yodo
Al combinar el Hidrogeno y Yodo se obtiene el Ácido yodhídrico que en la industria es utilizado para sintetizar compuestos orgánicos e inorgánicos a partir del yodo y en diferentes procesos químicos, dado en la siguiente reacción química:
H2 (g) + I2 (g) 2HI (g) Procedimiento experimental:
Ingresando al siguiente enlace, observar la reacción química entre los reactivos:
200
http://www.deciencias.net/proyectos/0cientificos/Tiger/paginas/H2I2_equilibrium.html
Considerando que dentro de un contenedor de 1 litro se combinan ambos reactivos a una temperatura de 229°C, y se tiene presente en equilibrio 0,05 mol I2, 0,49mol de HI y 0,09 mol de H2; calcular y establecer la ecuación de la Kp y la Kc.
5. CONSIDERACIONES
Utilizar la bata de laboratorio, un trapo para los derrames de las sustancias producidas. Desarrollar todos los cálculos y cuestionamientos solicitados. Considerar que los cálculos proporcionados son planteados con fines experimentales para
comprender la velocidad de las reacciones y el equilibrio químico. Fortificar el aprendizaje mediante los simuladores virtuales implícitos en la guía.
6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Velocidad de las reacciones químicas
Experiencia A
# Vaso Reactivos
involucrados Tiempo de reacción
Factores intervinientes en la reacción
Características de la reacción
1
2
3
4 Expresiones de velocidad media de la reacción
V = k [NaHCO3]2 [H3C6H5O7]
Orden de la reacción
Unidades de velocidad de K.
Experiencia B
# Botella
Cantidad de Reactivos
involucrados
Tiempo de reacción
Factores intervinientes en la reacción
Características de la reacción
Ecuación química de la reacción:
Expresiones de velocidad media de la reacción
Ecuación de velocidad
Equilibrio Químico
Experiencia A
Reactivos Productos Valor de Kc Orientación del
equilibrio químico Características de la
reacción química
Experiencia B
Reactivos Productos Ecuación de Kc Orientación del
equilibrio químico Características de la
reacción química
Experiencia C
Reactivos Productos Valor y Ecuación de
Kc y Kp Orientación del
equilibrio químico Características de la
reacción química
201
CURIOSIDADES
7. CUESTIONARIO
1. ¿Qué factores afectan la velocidad de una reacción? 2. ¿Cómo se calcula el orden de los reactivos y la constante de velocidad de una reacción
química? 3. ¿Qué es la constante de equilibrio?, ¿Cómo se expresa? y a ¿Qué determina la dirección del
equilibrio químico?
4. ¿Para qué tipo de sustancias se ha establecido la Kp del equilibrio químico?
ALIANZA CON LAS TIC
Diviértete con los simuladores de las velocidades de reacciones químicas y el equilibrio químico.
(Instala un lector de código QR)
Explora un poco más a fondo sobre la velocidad de una reacción química y el equilibrio química, ingresando a: https://dajuvadl.wixsite.com/mecen/blank-1 http://www.qfa.uam.es/labqui/presentaciones/Tema6.pdf
El mal de montaña se debe a un desequilibrio químico en el cuerpo,
debido a que, a una mayor altura sobre el nivel del
mar, la concentración del oxígeno disminuye generando menos
oxihemoglobina que esta encarga de oxigenar los
tejidos.
Un catalizador es una sustancia química que puede ayudar a aumentar o
disminuir la velocidad de las reacciones
químicas, mediante la catálisis.
202
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Burguitube. (12 de agosto de 2020). Experimento de la velocidad de las reacciones. Recuperado
de: https://www.youtube.com/watch?v=NBwwrppu3VA Cabrera, I. (30 de octubre de 2015). Práctica velocidad de reacción. Recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=lonoslglIn0 Chena, J., Aguilar, I., Estepa, C. (s.f.). Cinética Química. Recuperado de:
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/centrostic/41008970/helvia/sitio/upload/cinetica.pdf Gracia, J. (16 de abril del 2013). Equilibrio Químico. Recuperado de:
http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Equilibrio_quimico_23415.pdf Hernandez, E. (3 de octubre de 2020). Recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=CsUGFYkrOzc Mheducation. (2014). Química- Equilibrio Químico. Recuperado de:
https://www.mheducation.es/bcv/guide/capitulo/844816962X.pdf Paredes, J. (26 de marzo de 2017). La Cuestión de mal de montaña. Recuperado de:
https://jhonnip.wixsite.com/lacienciadelaquimica/post/2017/03/26/el-mal-de-monta%C3%B1a-es-una-cuesti%C3%B3n-de-equilibrio
Tuñon, I. (2015). Velocidad de las reacciones químicas. Recuperado de: https://www.uv.es/tunon/Master_Ing_Bio/tema_6.pdf
VIDEO TUTORIAL: Visualiza el desarrollo de las actividades experimentales, de la velocidad de las reacciones y el equilibrio químico en el canal de YouTube “Experimentando Aprendo – UEFRA”: https://www.youtube.com/watch?v=-ASzZDvPir0
203
UNIDAD EDUCATIVA FISCAL RAÚL ANDRADE
GUÍA DE PRÁCTICAS ALTERNATIVAS DE LABORATORIO DE
QUÍMICA
1. DATOS GENERALES
ÁREA: Ciencias Naturales ASIGNATURA: Química
CURSO: Segundo BGU PARALELO:
NOMBRE DEL DOCENTE: NOMBRE DEL ESTUDIANTE:
Clase Experimental No.9 Fecha:
2. TEMA: Indicadores ácido-base
Introducción
Existen reacciones químicas realizadas entre ácidos y bases, las cuales desde muchos años atrás fueron denominadas como reacciones de neutralización, en las cuales los ácidos se caracterizan por ser sustancias agrias, corrosivas, que pierden sus propiedades al reaccionar con bases al neutralizarlas y suelen tonarse de un color rojo ante un indicador de pH; mientras que la bases son sustancias químicas con sabor amargo, son suaves y corrosivas, perdiendo sus propiedades al neutralizar ácidos y se pueden reconocer por tornarse con una coloración azul ante indicadores (Ortiz, 2017).
Al reaccionar las sustancias antes mencionadas, se genera agua y
sal debido a que durante la reacción química se produce una
neutralización entre iones hidronio y aniones hidroxilo que producen
agua y se forma una sal mediante una reacción exotérmica:
ácido + base sal + agua
Las reacciones ácido- base pueden realizarse de la siguiente forma:
Ácido fuerte + Base fuerte Agua + Sal
Ácido fuerte + Base débil Agua + Sal
Ácido débil + Base fuerte Agua + Sal
Ácido débil + Base débil Agua + Sal
Dentro de las reacciones ácido-base existen 3 teorías principales que han sido planteadas:
Teoría de Arrhenius Teoría Bronsted-Lowry Teoría de Lewis
Arrhenius mencionó que durante una solución acuosa los ácidos liberan iones de hidrógeno H+ y las bases liberan iones oxhidrilo OH- (Ripoll, S.f).
Se conoce como la teoría de pares conjugados establecida por los químicos Bronsted-Lowry, donde toda base tiene un ácido conjugado y todo un ácido tiene
El químico estableció que durante la reacción química, las bases donan electrones y los ácidos los aceptan (Ripoll, S.f).
Ilustración 16. Ácidos y Bases.
Fuente: https://www.freepik.es
204
una base conjugada mediante la transferencia de protones de ácidos a bases (Ortiz, 2017).
Indicadores:
Son sustancias que permiten medir e identificar el pH de otras sustancias, para determinar si son
ácidos o bases; para ello, el resultado se basa al color generado por el indicador (sustancia líquida o
papel tornasol) tomando en cuenta la siguiente escala:
pH: es un indicador de que permite determinar el grado de acidez o alcalinidad de las sustancias, al
medir las concentraciones de los iones de hidronio presentes; es conocido como el logaritmo
negativo en base 10 de la cantidad molar de iones de H3O+ (Ripoll, s.f), representado en la siguiente
formula:
pH = -log [H3O+]
Donde al ser el pH de una sustancia < 7 se trata de un ácido, al ser >7 es una sustancia básica;
pero si el pH es = 7 hace referencia a una sustancia neutra.
pOH: a diferencia del pH es una medida que permite calcular principalmente la alcalinidad, al
centrarse en determinar la cantidad de concentraciones de iones hidroxilo presentes en una
sustancia química; siendo el logaritmo negativo en base 10 de la cantidad molar de iones de OH-
(Ripoll, s.f)., vista de la siguiente forma:
pOH = - log [OH-]
Finalmente es importante considerar que para comprobar el pH y el pOH de una sustancia, tan solo
se deben sumar la cantidad molar de ambos iones encontrados con los indicadores dando un total
de 14: pH + pOH = 14
Objetivos de la práctica:
Diseñar un identificador práctico del pH de las sustancias y compuestos químicos. Determinar la acidez o basicidad de diferentes soluciones utilizando indicadores y
escalas de medición. Analizar los datos que determinan el carácter ácido o básico de una sustancia química,
utilizando e interpretando las escalas de: pH y pOH.
3. MATERIALES EQUIPOS Y REACTIVOS
Materiales Reactivos Equipos
Ilustración 19. Pares conjugados. Fuente: https://us.costsproject.org
Ilustración 18. Teoría de Lewis. Fuente:
https://www.ejemplode.com/
Ilustración 20. Escala pH. Fuente: https://vidacina.com
205
12 vasos de vidrio o plástico Cúter Jeringuilla Recipiente (Jarra)
Ácido acético (vinagre) Ácido cítrico (jugo de limón) Agua Alcohol antiséptico Antocianina (col morada) Aspirina Bicarbonato de sodio Café, leche Detergente, pasta dental Gaseosa (Sprite) Hipoclorito de sodio (Cloro)
Hornilla o mechero de alcohol
4. METODOLOGÍA
4.1 Identificador de sustancias acido o base
Col morada, perfecto indicador del pH
La col morada es un vegetal que contiene en sus hojas ciertas sustancias químicas denominadas antocianina, entre ellas se encuentra la cianidina que le da la pigmentación además de ser quien le ayuda a proteger a la planta de los rayos del sol; dicha sustancia es utilizada como un indicador del pH de otras sustancias químicas, de modo que para ello se necesita llevar a cocción sus hojas y extraer el líquido que se va formando.
Procedimiento experimental:
Realizar cortes pequeños de hojas de col morada, ubicarlas en un recipiente, añadirle un poco de agua y ponerlas en cocción durante 10 minutos; obtener el líquido extraído de las hojas suficiente para llenar 12 vasos y colocarlo en un recipiente.
Llenar 12 vasos de vidrio con 70 ml del indicador de pH en una fila y agregar en cada uno de los vasos la siguiente cantidad de sustancias químicas:
Vaso 1: verter 15 ml de Ácido cítrico (Jugo de limón). Vaso 2: verter 15 ml de Ácido acético. Vaso 3: agregar 15 ml de una solución de Bicarbonato de sodio en agua Vaso 4: agregar 15 ml de agua Vaso5: agregar 20 ml de café Vaso 6: agregar 20 ml de pasta dental diluida en agua. Vaso 7: colocar 1 tableta de aspirina en polvo Vaso 8: verter 20ml de alcohol etílico (antiséptico) Vaso 9: agregar 20 ml de Hipoclorito de sodio (Cloro) Vaso10: verter 20ml gaseosa (sprite) Vaso 11: agregar 20 ml de detergente Vaso 12: verter 15 ml de leche
Analizar y determinar que sustancias son ácidas y bases, establecer a simple vista el pH de todas las sustancias mediante la escala valorativa y colocar de forma lineal los resultados obtenidos.
Determinar mediante cálculos, la cantidad exacta de pH y pOH del ácido cítrico, ácido acético,
bicarbonato de sodio, agua, alcohol etílico y del hipoclorito de sodio.
5. CONSIDERACIONES Utilizar la bata de laboratorio, un trapo para los derrames de las sustancias producidas. Desarrollar todos los cálculos y cuestionamientos solicitados. Cortar y triturar los pedazos de col morada, tomando las debidas precauciones al llevarlos a
cocción. Establecer el pH y pOH exacto de las sustancias solicitadas.
Reforzar el estudio de las reacciones químicas acido-base en los simuladores virtuales.
206
6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Identificador de sustancias acido o base
# Vaso Sustancia química
pH Tipo de
sustancia Ácido o base
Tipo de concentración Fuerte o débil
Características de la reacción química.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Sustancia química Molaridad en el experimento pH pOH
CURIOSIDADES
7. CUESTIONARIO
1. ¿Qué importancia tiene el conocer el pH y el pOH de las sustancias químicas? 2. ¿Qué sustancias de la actividad experimental son ácidos y bases fuertes? 3. ¿Cuáles características de la reacción química permiten diferenciar una sustancia ácida, base o
neutral? 4. Determine las características de un ácido y una base.
5. Mediante una actividad de titulación en un volumen de 50 ml de una solución de Ácido clorhídrico fueron necesarios 25 mL de Ba (OH)2 0.01753 M. Calcule la molaridad del HCl.
ALIANZA CON LAS TIC
Explora un poco más a fondo sobre, las reacciones ácido base y el identificador de pH ingresando a: http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/acidosbase
s/index.html
https://quimio10.wixsite.com/misitio/el-ph
Las plantas que necesitan de suelos con un pH entre 5 y 7, debido a que en suelos ácidos
los nutrientes se disuelven fácilmente
para ser aprovechados.
El pOH permite conocer el avance de una reacción química, además de ayudar a
conocer su tipo de pH.
207
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CANNA. (2020). La importancia de la acidez del pH para tus plantas. Recuperado de: https://www.canna.es/importancia_acidez_del_ph_para_tus_plantas
Guitierrez, J. (s.f.). Ácido –Base. Recuperado de: http://fresno.pntic.mec.es/~fgutie6/quimica2/ArchivosPDF/04AcidoBase.pdf
Hernández, Z. (31 de mayo de 2014). Ácidos y bases (experimento). Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=NNrkrZIvaEs
Nicolalde, C. (2014). Importancia del pOH. Recuperado de: https://brainly.lat/tarea/336568 Ortiz, L. (Noviembre de 2017). Ácidos y Bases pH. Recuperado de:
https://preparatoriaabiertapuebla.com/wp-content/uploads/2017/11/ACIDOS-BASES-pH.pdf Ripoll, E. (s.f). Ácidos y Bases. Recuperado de:
http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/acidosbases/lewis.html
Diviértete jugando y aprendiendo con los indicadores de pH y las reacciones ácido-base en los simuladores virtuales.
(Instala un lector de código QR)
VIDEO TUTORIAL: Visualiza el desarrollo de las actividades experimentales, en el canal de YouTube “Experimentando Aprendo – UEFRA”: https://www.youtube.com/watch?v=gmAe9KLu0sQ
208
UNIDAD EDUCATIVA FISCAL RAÚL ANDRADE
SEGUNDO DE BACHILLERATO GENERAL UNIFICADO
INFORME DE LABORATORIO
1. Tema:
___________________________________________________________
___________________________________________________________
2. Objetivos:
___________________________________________________________
___________________________________________________________
3. Hipótesis:
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
4. Variables:
Dependiente (efecto):___________________________________
Independiente (causa):__________________________________
5. Materiales y Métodos:
Materiales Equipos Reactivos
__________________ __________________ _____________
__________________ __________________ _____________
__________________ __________________ _____________
LABORATORIO DE QUÍMICA PERÍODO: 2020-2021
ÁREA: CIENCIAS NATURALES ASIGNATURA: QUÍMICA
DOCENTE: INFORME DE LA PRÁCTICA NO.:
APELLIDOS Y NOMBRES:
CURSO Y PARALELO:
GRUPO:
FECHA:
209
6. Esquema Gráfico:
7. Resultados y discusión/ observaciones:
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
8. Conclusiones:
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
9. Cuestionario:
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
10. Referencias Bibliográficas:
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
Anexos (evidencias fotográficas de la práctica de laboratorio)
210
Nota: La rúbrica de evaluación dependerá netamente de las consideraciones del docente y puede ser modificada acorde con la práctica de laboratorio realizada.
RÚBRICA PARA EVALUAR El DESARROLLO Y DESEMPEÑO DE LA PRÁCTICA DE LABORATORIO DE QUÍMICA
Criterio 1 0,5 0,25 Puntaje
Presentación
Entrega el informe de laboratorio a tiempo, completo y en orden.
Entrega el informe de laboratorio a tiempo, un poco incompleto y en orden.
Entrega el informe de laboratorio tarde, incompleto y en desorden.
Normativa de Seguridad
Respeta y pone en práctica la normativa de seguridad.
Respeta, pero no pone muy en práctica la normativa de seguridad.
Irrespeta y no pone en práctica la normativa de seguridad.
Planteamiento y solución de hipótesis
Plantea hipótesis y las corrobora de forma coherente al final de la práctica.
Plantea hipótesis, pero no las corrobora de forma coherente al final de la práctica.
No plantea hipótesis, ni las corrobora de forma coherente al final de la práctica.
Aplicación de los conocimientos
Aplica los conocimientos, teóricos y formulas aprendidas durante la clase.
Aplica ciertos conocimientos teóricos y formulas aprendidas durante la clase.
Aplica muy pocos conocimientos teóricos y formulas aprendidas durante la clase.
Resolución de Problemas
Resuelve los problemas planteados en su totalidad, sin inconvenientes.
Resuelve algunos problemas planteados y presenta algunos inconvenientes.
Casi no resuelve ningún problema planteados y tiene mucha dificultad para resolverlos.
Desarrollo de habilidades, destrezas y competencias
Desempeña generalmente habilidades, destrezas y competencias individuales y grupales.
Desempeña en la mayor parte de la práctica habilidades, destrezas y competencias individuales y grupales.
Desempeña en algunos aspectos de la práctica habilidades, destrezas y competencias individuales y grupales.
Vinculación de la teoría con la práctica
Relaciona siempre los conocimientos con los fenómenos y leyes de la naturaleza.
Relaciona en ocasiones los conocimientos con los fenómenos y leyes de la naturaleza.
Relaciona a veces los conocimientos con los fenómenos y leyes de la naturaleza.
Materiales, equipos, y reactivos de laboratorio
Manipula con cuidado y precisión los implementos del laboratorio.
Manipula con un poco de cuidado y precisión los implementos del laboratorio.
Manipula sin cuidado ni precisión los implementos del laboratorio.
Trabajo en equipo
Se comunica, colabora y trabaja en conjunto.
Se comunica a veces, colabora poco, pero intenta trabajar en conjunto.
No se comunica mucho, casi no colabora y no trabaja en conjunto.
Resultados de aprendizaje
TOTAL
212
´
UNIDAD EDUCATIVA FISCAL RAÚL ANDRADE
GUÍA DE PRÁCTICAS ALTERNATIVAS DE LABORATORIO DE
QUÍMICA
1. DATOS GENERALES
ÁREA: Ciencias Naturales ASIGNATURA: Química
CURSO: Tercero BGU PARALELO:
NOMBRE DEL DOCENTE: NOMBRE DEL ESTUDIANTE:
Clase Experimental No.1 Fecha:
2. TEMA: Identificación de alcanos, alquenos y alquinos
Introducción
La naturaleza está constituida por una gama de compuestos orgánicos que esencialmente se encuentran constituidos por átomos de carbono (C) siendo conocidos como hidrocarburos al enlazarse mediante átomos de hidrogeno (H) formando cadenas; existen cadenas que son abiertas de modo que forman compuestos alifáticos constituidos por enlaces simples, dobles o hasta triple, lo cual permite clasificarlos (Contreras, Quintanilla y Araya, 2000).
Alcanos Hidrocarburos conformados por átomos de carbono unidos por un enlace simple, de manera que son saturados; su fórmula general es CnH2n+2, donde n comprende la cantidad de carbonos del compuesto. Su nomenclatura se basa en la cantidad de átomos de carbono del compuesto que determinaran su prefijo (me, et, pro, but), seguido del sufijo –ano; existen alcanos lineales que se forman en una cadena recta, y se nombran acorde a la nomenclatura, también pueden ser ramificados mediante la unión de grupos alquilo y su nombre se establece a partir de la cadena más larga de carbonos (enumerada), y además están los cicloalcanos donde los átomos de carbono se unen y forman anillos, siendo nombrados con el prefijo ciclo seguido de lo estipulado por la nomenclatura de los alcanos (Raymundo, 2019).
Lineales Ramificados Cicloalcanos
H3C–CH2–CH3
Propano
H3C – CH – CH2 – CH3
׀ CH3
2-metilbutano
CH2
/ \
CH2 CH CH3 metilciclopropano
Alquenos
Constituyen hidrocarburos unidos por enlaces dobles entre átomos de carbono siendo insaturados, su fórmula general es CnH2n, su hibridación es sp2. La nomenclatura de estos compuestos es igual a la de los alcanos, tan solo se reemplaza el sufijo –eno, considerando que el nombre se determinara a partir del lugar donde se encuentre el doble enlace en la cadena, donde puede haber más de un enlace doble. Constan alquenos lineales que se forman en línea recta y su nombre se expresa según la cantidad de átomos de carbono, también ramificados que son nombrados considerando la
213
cadena que posea más enlaces dobles y que sea más larga (enumerando); por otro lado, los cicloalquenos se nombran de forma similar que los alcanos (Gutiérrez, 2007).
Lineales Ramificados Cicloalquenos
H2 C= CH2
Eteno
6 5 4 3 2 1
H2C = CH – CH2 – CH – CH = CH2 ׀ CH2 – CH3
(3-metil-1,5-hexadieno)
CH = CH | |
CH = CH
1,3-ciclobutadieno
Alquinos
Hidrocarburos insaturados se caracterizan por presentar enlaces triples entre átomos de carbono, llegando a perder 2 átomos de hidrogeno en su fórmula general (CnH2n-2), al igual que los alcanos y alquenos se nombra con el prefijo correspondiente, según los átomos de carbono de la cadena más larga, pero con la terminación –ino. Del mismo modo de forma similar a los alquenos es importante indicar la posición donde se encuentran los enlaces triples en la cadena; existen alquinos lineales que se forman en línea recta y se nombran acorde a la nomenclatura mencionada, y ramificados nombrados al considerar el mayor número de enlaces dobles y triples que puedan haber en la cadena (enumerando), y a su vez la cadena más larga, y finalmente hay alquinos cíclicos que se nombran al igual que los alcanos y alquenos (Raymundo, 2019).
Lineales Ramificados Cicloalquinos
HC ≡ C – CH2 – CH3
1 – butino
6 5 4 3 2 1
HC ≡ C – CH – CH – C ≡ CH | |
CH3 CH2
| CH3
(3-etil-4-metil-1,5-hexadiino)
1
5 5 2
4 \ CH3
(3-metilciclopentino)
Objetivos de la práctica:
Identificar hidrocarburos de cadena abierta mediante la fabricación de productos a partir de productos que contienen alcanos, alquenos y alquinos.
Determinar semejanzas y diferencias entre alcanos, alquenos y alquinos. Establecer algunas propiedades propias de los alcanos, alquenos y alquinos.
Reconocer la importancia del estudio de los hidrocarburos de cadena abierta para la vida cotidiana.
3. MATERIALES EQUIPOS Y REACTIVOS
Materiales Reactivos Equipos 2 Recipientes de plástico medianos 2 Recipientes de plástico pequeños Caja de pinturas Funda Zipper o Ziploc Lata de atún Olla mediana y pequeña Pabilo o hilo de cometa Paleta de madera, Cuchara Goma blanca
Aceite de oliva Agua Anilina Bórax Cera de abeja Cera de parafina Esencia de olor Vitamina E (Capsulas)
Celular Cocina
Termómetro
4. METODOLOGÍA
214
4.1 Alcanos
En la cotidianidad se utilizan principalmente para cocinar y brindar calefacción en los hogares, considerando al metano y etano que forman parte del gas natural , y al propano y butano que son indispensables para la elaboración del cilindro de gas, encendedores y otras objetos; de igual forma a gran escala son empleados en múltiples procesos industriales (Parra, et al. 2014).
a. Fabricación de una vela
Antiguamente cuando la energía eléctrica no se encontraba distribuida en todos los pueblos y ciudades, las personas fabricaron algunos objetos que les permitan iluminar sus casas y los lugares donde transitaba la población por la noche, dentro de ellos la fabricación de las velas a partir de la parafina, que aporto mucho en su momento; actualmente son utilizadas para la iluminación, decoración, aromatización, rituales, donde al ser encendida se lleva a cabo la siguiente reacción química:
C25H52 + 38 O₂ 25 CO₂ + 26 H₂O + Energía
Procedimiento experimental:
Raspar cuidadosamente los bordes de la parte superior de la lata de atún con ayuda de una lija, o utilizar un molde opcional.
Realizar un agujero en el centro de la parte inferior de la lata en introducir el pabilo sujeto en la parte inferior con una cinta y en la parte superior enrollando el pabilo a un palo delgado.
Colocar la parafina o pedazos de vela reciclada en una olla, someterla a cocción en fuego medio hasta derretirla completamente, es importante disminuir el fuego al momento de transformar la parafina de esta solido a líquido.
Verter la parafina liquida en un vaso de plástico, agregar la esencia y el colorante, mezclándolos. Con el termómetro calcular la temperatura hasta que llegue a 62°C, colocar la mezcla anterior en molde y dejar reposar durante 1 día y medio, y luego proceder a retirar la vela.
b. Elaboración de vaselina
Las vaselinas se llevan a cabo con el empleo de la cerosa de petróleo (C₂₀H₄₂), siendo altamente empleadas como ungüentos, selladores de la piel agrietada, o de forma cosmética y múltiples usos en la vida cotidiana (SuperredTV, 2018). Para comprobar la similitud de la cerosa de petróleo se puede emplear la cera de abeja fabricando una vaselina de la siguiente manera:
Procedimiento experimental
Colocar agua en una olla mediana e introducir una olla pequeña dentro en baño maría; cuando el agua este en ebullición agregar ¼ de taza de aceite de oliva en la olla pequeña y dejarla calentar.
Agregar posteriormente ¼ de lámina de cera de abeja en pedacitos y remover hasta obtener una mezcla liquida homogénea.
Verter el contenido de dos capsulas de vitamina E en la mezcla anterior y volver a remover y colocar la solución en los recipientes plásticos pequeños dejándolos enfriar el tiempo necesario, obteniendo la vaselina.
Alquenos
Se encuentran en abundancia en la naturaleza considerando como compuesto más representativo al etileno, encontrado en los vegetales, regulando su crecimiento, germinación y maduración de frutos; por esta razón son empleados en procesos industriales en la fabricación de aceites de cocina, fármacos, envases, fundas y otros objetos de plástico, textiles e inclusive en la obtención de alcohol etílico (Unknown, 2015)
a. Elaboración de polietileno biodegradable
215
Dentro de la industria a nivel mundial el polietileno es uno de los polímeros del etileno que es fabricado en grandes cantidades a nivel mundial, encontrándose desde las fundas plásticas, los recipientes o envases de productos cosméticos y de limpieza hasta las tuberías y el cableado eléctrico, según se designe su utilidad debido a que existen diferentes tipos de este compuesto orgánico; sin embargo desde hace décadas atrás ha generado un gran impacto en el planeta aumentado la contaminación (Seyemir, 2020). A continuación, se generará polietileno biodegradable a partir de acetato de vinilo (goma blanca) que es un derivado del etileno:
Procedimiento experimental
Verter ¼ de vaso de agua en dos recipientes plásticos medianos, agregar seis cucharadas de goma en el primer recipiente y dos cucharas de bórax en el segundo recipiente.
Remover con cucharas separadas ambas mezclas hasta lograr su homogeneidad, posteriormente agregar y agitar un sobre de anilina en la mezcla de la goma con agua para darle coloración.
Juntar las mezclas de los dos recipientes y agitarlas poco a poco hasta obtener una consistencia viscosa y moldearle en algún tipo de figura a su preferencia.
b. Bolsa mágica
Las fundas Ziploc o fundas de doble cierre son elaboradas a partir de polipropileno, un polímero de propeno que da la consistencia plástica a la estructura de la bolsa, siendo de gran utilidad en la industria alimenticia al permitir almacenar diferentes productos, además de ser muy práctica y reciclable.
Procedimiento experimental:
Verter agua en una funda Ziploc hasta llenarla completamente y cerrar la bolsa evitando derramar el agua.
Sostener la bolsa e introducir lápices de colores en ella, atravesándola. Observar y analizar las razones por las que se no se derramado ni una sola gota de agua.
Alquinos
Son compuestos que dan origen a una gran cantidad de productos mediante diferentes procesos químicos a los que son sometidos, dando paso a la fabricación de plásticos y cauchos, productos para limpieza en seco, pinturas, quitamanchas, removedores de cera, pesticidas, e inclusive productos de cocina como el ácido acético y entre otros productos (Unknown2015).
a. Soldadura de cobre con acetileno
Uno de los gases pertenecientes a los alquinos es el etino o comúnmente conocido como acetileno, el cual es altamente inflamable y suele ser utilizado para la soldadura oxiacetilénica, en la cual interviene también el oxígeno; ambos gases se encuentran en tanques y mediante válvulas son regulados para soldar hierro, aluminio, bronces y otros metales más (Serecon, 2020).
Procedimiento experimental:
Determinar las propiedades y características del acetileno mediante la visualización del siguiente video: https://www.youtube.com/watch?v=MSwxF8spJC8
Establecer la formula química y estructural del acetileno.
5. CONSIDERACIONES
Utilizar la bata de laboratorio y un trapo para retirar los derrames de las sustancias químicas producidas.
Desarrollar todos los cálculos y cuestionamientos solicitados. Realizar con mucho cuidado y precaución las actividades experimentales que implican el uso de
fuego.
Manipular con cuidado la parafina para evitar quemaduras u otros accidentes.
216
6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Alcanos
Experiencia A: Parafina
Fórmula estructural
Fórmula Química Tipo de hidrocarburo
Características Propiedades
Importancia
Experiencia B: Cerosa de petróleo / cera de abeja
Fórmula estructural
Fórmula Química Tipo de hidrocarburo
Características Propiedades
Importancia
Alquenos
Experiencia A: Polietileno – Etileno
Fórmula estructural
Fórmula Química Tipo de hidrocarburo
Características Propiedades
Importancia
Experiencia B: Polipropileno – Propeno
Fórmula estructural
Fórmula Química Tipo de hidrocarburo
Características Propiedades
Importancia
Alquinos
Experiencia A: Acetileno o etino
Fórmula estructural
Fórmula Química Tipo de hidrocarburo
Características Propiedades
Importancia
CURIOSIDADES
7. CUESTIONARIO
1. ¿Cuáles son las propiedades físicas y químicas de los alcanos, alquenos y alquinos? 2. Realice un cuadro comparativo de los alcanos, alquenos y alquinos 3. Complete el siguiente cuadro de los alcanos que son utilizados durante la vida cotidiana.
Ejemplo Nombre del compuesto Fórmula Química Fórmula estructural
Gas Natural Metano
Los alcanos bajo condiciones normales
pueden ser gaseosos (CH4 hasta C4H10), líquidos
(C5H12 hasta C17H36) y sólidos (C18H38 en adelante).
En los aceites vegetales como el de
girasol, y en la margarina se
encuentran inmersos algunos alquenos.
217
Gas Natural C3H8
Hilo Nylon
Gasolina CH3-CH2-CH2-CH3
Plástico 2-metilbutano
4. Investigar 3 alquenos y alquinos aplicados en la vida cotidiana con su respectiva fórmula química y estructural.
ALIANZA CON LAS TIC
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Cardenas, D. (2 de abril de 2020). Experimento de química alcanos, velas de parafina. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=8UI4X-07C-s&t=253s
Contreras, R., Quintanilla, M., Araya, S. (2000). Química 2° Medio. Universidad Católica de Chile: Pontificia.
Fiallos, P., Bermúdez, V, Velásquez, M. (25 de marzo de 2015). Química orgánica. Recuperado de: http://organicaquimic.blogspot.com/2015/03/datos-curiosos-sobre-los-alcanos.html
Gutiérrez, C. (2007). Formulación de Química orgánica. Institutito Politécnico: Cartagena. Parra, J., Parra C., Mendoza, N., Alvarado, D. (2014). Grupos Funcionales de los alcanos,
alquenos y alquinos. Recuperado de: https://docs.google.com/presentation/d/1-WBi8R92Dt- 3hg/htmlpresent#:~:text=En%20la%20industria%20qu%C3%ADmica%20los,HCl)%20de
Raymundo, M. (2019). Química orgánica. Recuperado de: http://www.ing.unp.edu.ar/asignaturas/quimica/teoria/quimicaorganica.pdf
SERECON. (2020) ¿Qué es y en qué consiste la soldadura oxiacetilénica? Recuperado de: https://www.tiendaserecon.com/blog/soldadura-oxiacetilenica/
SuperredTV. (10 de mayo de 2018). ¿Qué es la vaselina? Composición química. Recuperado de: https://100cia.site/index.php/quimica/item/1797-que-es-la-vaselina-composicion-quimica
Unknown. (21 de noviembre de 2015). Alquenos y Alquinos en la vida cotidiana. Recuperado de: http://paredesmquintolasallemerida.blogspot.com/2015/11/alquenos-y-alquinos-en-la-vida-cotidiana.html
Diviértete jugando con los alcanos, alquenos y alquinos en los simuladores virtuales. (Instala un lector de código QR)
Explora un poco más a fondo los hidrocarburos alcanos, alquenos y alquinos, ingresando a:
https://carolinelour.wixsite.com/introalaquimica
https://andersonclavijo.wixsite.com/cienciasnaturales/blank-cvrh
VIDEO TUTORIAL: Visualiza el desarrollo de las actividades experimentales, de los tipos de los compuestos orgánicos alcanos, alquenos y alquinos en el canal de YouTube “Experimentando Aprendo – UEFRA”: https://www.youtube.com/watch?v=Un9NkPRoiB8
218
´
UNIDAD EDUCATIVA FISCAL RAÚL ANDRADE
GUÍA DE PRÁCTICAS ALTERNATIVAS DE LABORATORIO DE
QUÍMICA
1. DATOS GENERALES
ÁREA: Ciencias Naturales ASIGNATURA: Química
CURSO: Tercero BGU PARALELO:
NOMBRE DEL DOCENTE: NOMBRE DEL ESTUDIANTE:
Clase Experimental No.2 Fecha:
2. TEMA: Reconocimiento y aplicación de hidrocarburos aromáticos
Introducción
Los hidrocarburos aromáticos son compuestos orgánicos constituidos por un anillo, formado por la unión de seis átomos de carbono y enlaces dobles conjugados (ubicados de forma alterna) que dan lugar a un hexágono, siendo su principal representante es el Benceno C6H6 y sus derivados (Galindo, 2010).
Existen ciertos requerimientos que los compuestos deben cumplir para ser considerados hidrocarburos aromáticos:
1. Su estructura debe ser netamente cíclica y hexagonal,
incluyendo enlaces π conjugados.
2. Dentro de los anillos sus átomos deben mantener un orbital p no hibrido.
3. La no hibridación de los orbitales p ayudan a mantener la estructura de forma plana y que el
anillo se mantenga con orbitales paralelos.
4. Las estructuras cíclicas de los compuestos aromáticos son más estableces de forma cíclica que
en cadenas abiertas (Blesa, 2011).
Ejemplos:
Nomenclatura:
Los hidrocarburos aromáticos se nombran colocando la palabra benceno al final del compuesto, según Gutiérrez (2007) los compuestos aromáticos se nombran así:
Con un radical Con dos radicales
Cuando existen un único radical, se coloca el nombre del elemento o del radical alquilo unido a la palabra benceno.
Para nombrar el compuesto con dos radicales, es necesario indicar la posición tomando en cuenta que según su ubicación se utilizan algunos prefijos: orto (o- (1,2)), meta (m- (1,3)) ó para (p- (1,4)); cuando existen radicales diferentes se los nombra de forma alfabética,
Ilustración 21. Hidrocarburos aromáticos. Fuente: https://www.todamateria.com/
219
CH3 ― CH CH3
isopropilbenceno
y cuando son iguales se utilizan los prefijos di-, tri-, tetra-, etc.
Cl | CH3
Más de dos radicales En cadenas lineales
Para nombrar estos compuestos se otorga a cada radical un número acorde al lugar donde se encuentra ubicado y se va nombrando en orden alfabético.
CH3 | 1
2 CH2-CH3
3
4
| Cl
Al encontrarse un hidrocarburo aromático en una cadena líneal de 4 o más carbonos, este recibe el nombre de radical fenil y se nombra al inicio del compuesto acorde al número del carbono donde se encuentra:
H3C – CH2 – CH – CH3 |
2-fenilbutano
Hidrocarburos aromáticos más comunes
Objetivos de la práctica:
Determinar experimentalmente la función e importancia de los hidrocarburos aromáticos. Analizar algunas reacciones características de los hidrocarburos aromáticos. Identificar las propiedades de los hidrocarburos aromáticos.
3. MATERIALES EQUIPOS Y REACTIVOS
Materiales Reactivos Equipos Algodón Atomizador pequeño Cerillos
Aceite de ricino Agua Alcohol
Cocina
m-clorometilbenceno (m-clorotolueno)
4-cloro-2-etil-1-
metilbenceno
Ilustración 22. Hidrocarburos aromáticos más comunes. Fuente: https://agalindo.webs.ull.es/LECCION14.pdf
220
Colador Jeringuilla Plato de porcelana Recipiente plástico Vaso de vidrio
Cascara rayada de limón Colorante vegetal Gasolina Manzanilla Thinner
4. METODOLOGÍA
4.1 Hidrocarburos aromáticos
En la vida cotidiana los hidrocarburos aromáticos desempeñan un papel fundamental debido a que se encuentran inmersos en una alta gama de productos que son elaborados en la industria, entre ellos se puede destacar la fabricación de pinturas, detergentes, fármacos, perfumes, la síntesis química del plástico y el caucho, colorantes e inclusive en los combustibles como la gasolina y el diésel (INSST, 2020).
a. Agua con gasolina
Uno de los productos obtenidos por el refinamiento del petróleo es la gasolina, caracterizada por tener un olor desagradable debido a que en su composición se encuentran el BTEX (benceno, tolueno, etilbenceno y xilenos), además de ser altamente inflamable; es empleada como combustible de automóviles, para la cocción e iluminación (Boluda, 2019).
Procedimiento experimental:
Verter en ½ vaso de agua, colorante vegetal y agitar bien la mezcla. Agregar ½ de vaso de gasolina en la mezcla anterior y agitar muchas veces. Determinar las propiedades y características que presento la combinación realizada, finalmente
establecer el nombre y la formula química de los hidrocarburos aromáticos presentes en la gasolina.
b. Comparación entre thinner y gas natural
El thinner se caracteriza por estar constituido por varios disolventes orgánicos que se encuentran mezclados y derivan del petróleo, siendo utilizado principalmente como un disolvente de otros compuestos orgánicos como esmaltes, lacas, pinturas, tintas y entre otros; dentro de su composición se encuentra, el benceno, xileno, tolueno, etanol y otros (ANYPSA, 2020).
Procedimiento experimental:
Colocar en un plato de porcelana un pedazo de algodón, verterle un poco de Thinner destacando antes su color y aroma.
Con mucha precaución y alejado de objetos inflamables, encender el pedazo de algodón y observar la llama que se ha generado hasta que se consuma totalmente.
Posteriormente encender una hornilla de la cocina y observar el color de la llama, y el olor que desprende.
Realizar un cuadro comparativo entre ambos compuestos químicos orgánicos.
c. Perfume natural casero
Los perfumes en la industria son elaborados a base de algunos componentes necesarios para poder ser fabricados, entre ellos se encuentran los aceites esenciales que son sustancias químicas extraídas de las diferentes partes de las especies vegetales como las flores, frutos y hojas, las cuales contienen hidrocarburos aromáticos (terpenos), así como aldehídos, cetonas y ésteres; siendo los encargados de brindar el aroma característico de cada especie (Químicas, 2018).
Procedimiento experimental:
Verter ½ vaso de alcohol en un recipiente y agregar cáscaras de limón rayadas y manzanilla, agitar la mezcla, taparla y dejarla reposar durante 5 días.
221
Pasado el tiempo añadir ¼ de vaso de agua a la mezcla y proceder a colarla; posteriormente adicionar 4 gotas de aceite de ricino para dar textura al perfume.
Agitar bien la mezcla anterior dentro del recipiente y luego verterla dentro del atomizador con ayuda de la jeringuilla.
Determinar la fórmula y propiedades de los hidrocarburos aromáticos de la cáscara de limón y la manzanilla.
5. CONSIDERACIONES
Utilizar la bata de laboratorio y un trapo para los derrames de las sustancias químicas producidas.
Desarrollar todos los cálculos y cuestionamientos solicitados. Evitar el consumo de cualquier disolución realizada, al estar estrictamente elaboradas con fines
experimentales.
Realizar con mucho cuidado y precaución las actividades experimentales que implican el uso de fuego o materiales inflamables.
6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Hidrocarburos aromáticos
Experiencia A: Gasolina
Nombre del compuesto Fórmula química Fórmula estructural
Benceno
Tolueno
Etilbenceno
xileno Características de la combinación con H2O Propiedades de la combinación con H2O
Experiencia B: Thinner vs gas natural
Thinner Gas natural Nombre del compuesto
Fórmula química
Fórmula estructural
Nombre del compuesto
Fórmula química
Fórmula estructural
Benceno Metano
Xileno Propano
Tolueno Butano
Etanol Pentano Características y propiedades del thinner Características y propiedades del gas natural
Experiencia C: Cascara de limón y manzanilla
Nombre del compuesto Fórmula química Fórmula estructural
Limoneno
Camazuleno
Características de la combinación con alcohol etílico
Propiedades de la combinación con alcohol etílico
CURIOSIDADES
Los hidrocarburos aromáticos se encuentran en casi todos los productos que comúnmente utilizados debido a los aceites esenciales que generan diferentes aromas.
Los hidrocarburos aromáticos pueden ser
empleados como combustibles (gasolina)
y solventes (thinner).
222
7. CUESTIONARIO
1. ¿Cuáles son las propiedades físicas y químicas de los hidrocarburos aromáticos? 2. ¿Qué sucedería en un automóvil si se llega a verter agua en el tanque de gasolina? 3. ¿Qué componentes son necesarios para la elaboración de un perfume en las grandes
industrias?
4. ¿Realice un listado 10 hidrocarburos aromáticos empleados en la medicina, cosmetología, alimentos y bebidas?
ALIANZA CON LAS TIC
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANYPSA. (10 de julio de 2018) ¿Cuantos tipos de thinner existen y cuál es su uso? Recuperado de: https://www.anypsa.com.pe/blog/tips/cuantos-tipos-de-thinner-existen-y-cual-es-su-usor#:~:text=Su%20aplicaci%C3%B3n%20del%20thinner%20generalmente,viscosidad
Becerra, B., Pulida, R., Ocampo, D., Pineda, D. (03 de junio de 2015). Experimento de hidrocarburos aromáticos. https://es.calameo.com/read/0032820692524c230bdc7
Blesa, J. (2011). Hidrocarburos aromáticos. Recuperado de: https://ocw.unizar.es/ensenanzas-tecnicas/quimica-organica-para-ingenieros/temas/Tema15.HidrocarburosAromaticos1.pdf
Boluda, C. J., Macías, M., & González Marrero, J. (2019). La complejidad química de las gasolinas de automoción. Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones, 2(2), 51-79.
Galindo, J. (2010). Hidrocarburos aromáticos. Recuperado de: https://agalindo.webs.ull.es/LECCION14.pdf
Gutiérrez, C. (2007). Formulación de Química orgánica. Institutito Politécnico: Cartagena. INSST. (2020). Propiedades de los hidrocarburos aromáticos. Recuperado de:
https://www.insst.es/documents/94886/162038/6.+Hidrocarburos+arom%C3%A1ticos+-+Hidrocarburos+arom%C3%A1ticos+Cetonas#:~: C3%A1rmacos.
Químicas. (2018). La composición química del perfume. Recuperado de: https://iquimicas.com/la-composicion-quimica-del-perfume/
Diviértete jugando con los hidrocarburos aromáticos en los simuladores virtuales. (Instala un lector de código QR)
Refuerza los temas aprendidos, sobre los hidrocarburos aromáticos ingresando a: https://www.alonsoformula.com/organica/aromaticos.htm
https://clau98120.wixsite.com/fashion-blog-es/single-
post/2015/11/04/%C2%BFQu%C3%A9-son-las-Arom%C3%A1ticos
VIDEO TUTORIAL: Visualiza el desarrollo de las actividades experimentales, de los hidrocarburos aromáticos en el canal de YouTube “Experimentando Aprendo – UEFRA”: https://www.youtube.com/watch?v=hh9zIs9m8Dg
223
UNIDAD EDUCATIVA FISCAL RAÚL ANDRADE
GUÍA DE PRÁCTICAS ALTERNATIVAS DE LABORATORIO DE
QUÍMICA
1. DATOS GENERALES
ÁREA: Ciencias Naturales ASIGNATURA: Química
CURSO: Tercero BGU PARALELO:
NOMBRE DEL DOCENTE: NOMBRE DEL ESTUDIANTE:
Clase Experimental No.3 Fecha:
2. TEMA: Identificación de alcoholes y fenoles
Introducción
Alcoholes
Son compuestos orgánicos caracterizados por poseer en su estructura al oxígeno, derivan de los hidrocarburos saturados al suplir hidrógenos por grupos hidroxilos (-OH) o pueden ser procedentes de H2O al sustituir los hidrógenos por grupos alquilo (Universidad Jaume, 2011).
H - O - H Agua R - O - H (Alcohol) H - O - H Agua - O - H (Fenol). R - H Hidrocarburo R - OH Alcohol
Nomenclatura:
Para nombrar a los alcoholes es necesario identificar la cadena más larga donde se encuentra ubicado el grupo hidroxilo (-OH), se enumera y el carbono más bajo recibe el nombre del grupo funcional, además que se debe cambiar la terminación del hidrocarburo por el sufijo “ol”. Cuando existen más de un grupo – OH en la cadena, se denominan polialcoholes y según la cantidad se remplaza la terminación por el sufijo diol, triol, tetrol y en el caso de encontrarse en una cadena que posea enlaces dobles o triples es necesario indicar el número correspondiente de ubicación antes del hidrocarburo (Gutiérrez, 2007).
En el caso de ser radical el grupo –OH se expresa con el prefijo hidroxi-.
Clasificación de los Alcoholes
Primarios Secundarios Terciarios
Su grupo funcional –OH se localiza en el carbono
primario.
R - CH2 - OH
CH3 - CH2 - OH
Etanol
Su grupo funcional –OH se localiza en el carbono
secundario.
R – CHOH – R´.
H3C – CHOH - CH3 2-propanol
Su grupo funcional –OH se localiza en el carbono terciario.
R CH3 ׀ ׀ R – C – OH H3C – C – OH ׀ ׀ R CH3
2-metil-2-propanol
224
Fenoles
Son compuestos hidroxi-benceno, puesto que son hidrocarburos aromáticos que en su estructura poseen el grupo hidroxilo, están representados de la forma Ar – OH, de modo que al anillo de benceno del fenol se le puede sustituir varios átomos de benceno por radicales –OH formando difenoles, trifenoles y entre otros (Fernández, 2017).
Nomenclatura:
Para nombrar fenoles es necesario considerar el número de grupos hidroxilos que se encuentren en su estructura, de manera que al ser un hidrocarburo aromático se le añade a la palabra benceno el prefijo hidroxi, dihidroxi, tetrahidroxi, según el caso, además de ser importante enumerar el átomo de carbono donde se ubica el –OH o los radicales que se encuentren en el compuesto (Gutiérrez, 2007).
Ejemplos:
OH OH CH3 l OH Fenol CH3 Cl 3- cloro – 4 Etil hidroxi Benceno 2,6-dimetilfenol
Objetivos de la práctica:
Identificar el grupo hidroxilo presente en alcoholes y fenoles. Comprobar de forma experimental la extracción de alcoholes y el uso y aplicación de fenoles. Determinar algunas propiedades del grupo funcional alcohol y fenol.
3. MATERIALES EQUIPOS Y REACTIVOS
Materiales Reactivos Equipos 2 Botellas plástica de 1 litro 4 vasos transparentes Botella plástica de 3 litros Cerrillos, Taipe Colador, jarra Funda plástica, Jarro Manguera plástica de 1m Recipiente pequeño Recipiente plástico con tapa Tabla de picar
1 Sprite pequeña 3 Botellas pequeñas con
agua de diferente marca Ácido cítrico de 8 Naranjas Agua Agua tibia Alcohol antiséptico de 70% Levadura Panela Rojo de Fenol
Cocina Termómetro Refrigerador Destilador
casero Celular
4. METODOLOGÍA
4.1 Alcoholes
Son compuestos orgánicos que son muy utilizados y empleados en el diario vivir, debido a que en los diferentes ámbitos industriales son puestos en práctica para la elaboración de un sinfín productos; entre los compuestos más destacados se encuentran el etanol, propanol, metanol, butanol, isopropanol, ciclohexanol, y muchos más que forman parte de la elaboración de perfumes, colorantes, pinturas, bebidas alcohólicas, anticongelantes, jabones, aromatizantes, fármacos; además de ser disolventes, productos antisépticos, desinfectantes e inclusive están inmersos en la industria textil (INSST, 2020).
Ilustración 23. Fenol. Fuente: https://es.123rf.com/
1
2
3
4 1
2
3
4
5 6
225
a. Obtención de alcohol etílico a partir de la fermentación de naranjas
Las frutas se encuentran constituidas por diferentes azucares (carbohidratos), las cuales mediante un proceso de fermentación, permiten obtener alcohol etílico (etanol); si bien este compuesto orgánico ha generado desde hace años atrás mucho interés de estudio, siendo muy investigado, debido a que a partir de este producto se podría llegar a generar un combustible biodegradable, que no afecte al medio ambiente al ser producido de forma natural (Grados, 2005).
Procedimiento experimental:
Extraer el ácido cítrico de 8 naranjas y ubicarlo dentro de una jarra. Agregar dos cucharadas de levadura en agua tibia y agitar hasta formar una mezcla homogénea
y posteriormente verterla en el ácido cítrico. Añadir a la mezcla anterior un vaso de panela molida y agitar hasta formar una mezcla
homogénea, y cambiar la solución a un recipiente plástico más amplio. Realizar un agujero en la tapa del recipiente para colocar un pedazo de manguera de 1m,
colocando un extremo hacia el interior del recipiente y el otro extremo dentro de un recipiente con agua para evitar que se introduzca el CO2 y O2 del ambiente, dejando reposar la mezcla durante 4 días, con el fin de realizar la fermentación.
Antes de completarse la fermentación es importante realizar un destilador casero a partir de una botella de 1litro insertada dentro de una botella de 3 litros, donde se colocará agua que será puesta a congelar y finalmente introducir 1m de manguera atravesada por la boca y la superficie inferior de las botellas.
Realizada la fermentación, se debe someter la mezcla a combustión dentro de una olla que tenga una tapa con un pequeño agujero; dejar la mezcla a fuego alto hasta que llegue a los 80°C y luego bajar la llama de la cocina a fuego lento.
Finalmente se debe introducir un extremo de manguera del destilador casero realizado, en el orificio de la tapa de la olla sellando con mucho cuidado los alrededores con taipe, y el otro extremo de la manguera se debe introducir dentro de un jarro para obtener el alcohol etílico, del cual se debe colocar cierta cantidad en un plato de porcelana y acercarle un cerrillo para comprobar si es inflamable.
b. Propiedades del alcohol etílico (etanol)
El alcohol antiséptico que generalmente es utilizado con fines de desinfección, limpieza y antisepsia está compuesto por alcohol etílico químicamente conformado por etanol; existe una variación en cuanto a su concentración, si bien puede presentar un 70% o 96% de su pureza y su uso dependerá del proceso en el que sea empleado, a continuación, se procederá a conocer algunas de sus propiedades físico-químicas:
Procedimiento experimental:
1. Evaporación del etanol
Verter 50 ml de alcohol antiséptico en una funda plástica y luego cerrarla completamente evitando dejar espacios de aire en la funda.
Colocar la funda en un recipiente plástico resistente al calor y verter agua caliente en el recipiente, preferentemente en los alrededores de la funda.
Observar el fenómeno que acontece y analizar los resultados.
2. Combustión del etanol
Verter 5 ml de alcohol antiséptico en una botella plástica de 1l asegurándose de que esté completamente alejado de cualquier objeto inflamable o una conexión eléctrica.
Frotar el alcohol en todo el interior de la botella e introducir un cerrillo. Observar el fenómeno que acontece y analizar los resultados.
226
3. Congelación del etanol
En una funda plástica verter 20 ml de alcohol antiséptico, cerrándola bien, sin dejar espacios de aire preferentemente.
Colocar la funda en un recipiente plástico y dejarla en la parte de arriba del refrigerador durante 1 día.
Observar el fenómeno que acontece y analizar los resultados.
c. Comprobación del pH con rojo de fenol
La Fenolsulfonftaleína o rojo de fenol es una sustancia química, que es empleada en los laboratorios para determinar el pH ácido o alcalino de diferentes soluciones químicas, siendo utilizado a su vez en los balnearios para comprobar la acidez del agua.
Procedimiento experimental:
1. pH del H2O
Ubicar en una fila 3 botellas con agua de diferentes marcas, un vaso de agua de la llave, un vaso con agua hervida y una botella de sprite; verter 10 ml de cada muestra en un vaso diferente.
Agregar 4 gotas de rojo de fenol en cada vaso y con ayuda de una escala de pH comprobar si se trata de sustancias alcalinas o acidas.
Verter la solución del vaso de agua hervida con el rojo de fenol en las otras muestras. Observar el fenómeno que acontece y analizar los resultados.
2. Determinación de CO2
En un vaso de vidrio transparente verter 15 ml de agua y 4 gotas de rojo fenol, si la coloración es semiamarilla debido al CO2 de la atmosfera.
Verter en el agua una cucharada de bicarbonato de sodio y agitar bien la mezcla; para lograr un color aún más rosa es necesario calentar con mucha precaución una cuchara de bicarbonato de sodio obteniendo carbonato de sodio, el cual se debe agregar en la muestra, agitarle y analizar los resultados obtenidos.
Posteriormente agregar en recipiente plástico transparente 50 ml de agua y colocar 16 gotas de rojo fenol y agitar bien, hasta obtener una coloración rosa.
a. En medio del recipiente ubicar un vaso de vidrio de preferencia un semidelgado y verter Ácido acético y Bicarbonato de sodio poco a poco hasta comprobar los cambios que se producen en la solución de agua y rojo fenol.
b. Colocar en un vaso de vidrio una solución de agua y rojo fenol. Realizar un agujero en la tapa de un recipiente de vidrio pequeño e insertar un pedazo de manguera pequeño, introducir un extremo del agujero en el orificio y otro en la solución realizada; agregar 3 cucharadas de bicarbonato de sodio en el recipiente de vidrio, un poco de agua y finalmente agregar vinagre; inmediatamente cerrar la tabla del recipiente y observar lo que pasa en la solución del vaso de vidrio.
5. CONSIDERACIONES
Utilizar la bata de laboratorio y un trapo para los derrames de las sustancias químicas producidas.
Desarrollar todos los cálculos y cuestionamientos solicitados. Evitar el consumo de cualquier disolución realizada, al estar estrictamente elaboradas con fines
experimentales.
Realizar con mucho cuidado y precaución las actividades experimentales que implican el uso de fuego o materiales inflamables.
6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Alcoholes
227
Experiencia A: alcohol etílico de naranjas
Nombre del compuesto Fórmula química Fórmula estructural
Tipo de alcohol
Propiedades Características
Ecuación química de combustión:
Experiencia B: alcohol antiséptico
Nombre del compuesto Fórmula química Fórmula estructural
Tipo de alcohol
Evaporación
Propiedades Características
Combustión Ecuación química de combustión:
Propiedades Características
Congelación
Propiedades Características
Fenoles
Experiencia A: pH del agua y sprite con rojo de fenol
Nombre del compuesto Fórmula química Fórmula estructural
Propiedades Características
Escala de pH
H2O marca #1 H2O marca #2 H2O marca #3 H2O del grifo H2O hervida Sprite
Observaciones de la Solución de H2O hervida con rojo de fenol, vertida en las muestras:
Experiencia B: Determinación de CO2 con rojo fenol
Nombre del compuesto Fórmula química Fórmula estructural
a. Solución en recipiente plástico
Propiedades Características
Ecuación química del Bicarbonato de sodio y vinagre:
b. Solución en recipiente de vidrio
Propiedades Características
Ecuación química de combustión del Bicarbonato de sodio:
CURIOSIDADES
Existe alcohol fuera del planeta, puesto que los científicos descubrieron una nube de metanol a
6.500 años luz.
Existe evidencias de recipientes de hace diez mil años, donde se fermentaba a las frutas para obtener
alcohol.
228
7. CUESTIONARIO
1. ¿Qué tipos de productos vegetales permiten la extracción de alcohol? 2. ¿Cuáles son los usos más generales de los alcoholes en la vida cotidiana? 3. Investigue 3 tipos de alcoholes, primarios, secundarios y terciarios empleados en la industria
incluyendo al Paracetamol y escriba su nombre químico, formula química y estructural. 4. ¿Cuáles son las propiedades físicas y químicas de los fenoles?
5. Investigar 2 fenoles empleados en la industria alimenticia, cosmética, farmacéutica, textil y química colocando su respectiva formula general y estructural.
ALIANZA CON LAS TIC
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Cienciabit. (22 de diciembre de 2019). Química. Proyecto de Ciencias Detectar CO2 con Rojo Fenol. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=VnQxXL-kE8w
Fernández. (28 de mayo de 2017). Fenoles. Recuperado de: https://fenolesblog.wordpress.com/2017/05/28/fenoles/
Grados, W. (2005). Obtención de alcohol etílico a partir de los desechos de frutas. Recuperado de: http://camp.ucss.edu.pe/ingenium/index.php/industrial/131-obtencion-de-alcohol-etilico-a-partir-de-los-desechos-de-frutas
Gutiérrez, C. (2007). Formulación de Química orgánica. Institutito Politécnico: Cartagena. UVP. (2020). Alcoholes, Recuperado de:
https://www.ehu.eus/documents/1468013/5943652/Alcoholes+%28I%29 INSST. (2020). Propiedades de los alcoholes. Recuperado de:
https://www.insst.es/documents/94886/162038/2.+Alcoholes+-+Aldeh%C3%ADdos+y+cetales+-+Materiales+alcalinos#:~:text=Los%20alcoholes.
Pino, F. (28 de octubre de 2008). Los niños inteligentes se vuelven alcohólicos. Recuperado de: https://www.vix.com/es/btg/curiosidades/2008/10/28/los-ninos-inteligentes-se-vuelven-alcoholicos?utm_source=next_article
Universidad Jaume. (2011). Alcoholes. Recuperado de: https://www.cartagena99.com/recursos/alumnos/apuntes/Tema%201.5.%20Alcoholes.pdf
Diviértete jugando con los alcoholes y fenoles en los simuladores virtuales. (Instala un lector de código QR)
Explora un poco más a fondo sobre los alcoholes y fenoles, ingresando a: https://quimicaorganica207.wixsite.com/quimica11/funciones-oxigenadas http://agrega.juntadeandalucia.es/repositorio/31082016/f3/es-
an_2016083113_9133751/5_alcoholes_y_fenoles.html
VIDEO TUTORIAL: Visualiza el desarrollo de las actividades experimentales, de los alcoholes y fenoles en el canal de YouTube “Experimentando Aprendo – UEFRA”: https://www.youtube.com/watch?v=CvA3i_pzjIg
229
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UNIDAD EDUCATIVA FISCAL RAÚL ANDRADE
GUÍA DE PRÁCTICAS ALTERNATIVAS DE LABORATORIO DE
QUÍMICA
1. DATOS GENERALES
ÁREA: Ciencias Naturales ASIGNATURA: Química
CURSO: Tercero BGU PARALELO:
NOMBRE DEL DOCENTE: NOMBRE DEL ESTUDIANTE:
Clase Experimental No.4 Fecha:
2. TEMA: Reconocimiento de aldehídos y cetonas
Introducción
Aldehídos
Se caracterizan por ser compuestos orgánicos derivados de los alcoholes, presentan en su estructura el grupo carbonilo (-CHO) unido a un carbono primario y a un hidrocarburo (R), siendo su fórmula general CnH2n+1CHO y su estructura R-CO-R (López, 2016):
La obtención de aldehídos puede llevar a cabo mediante la oxidación y deshidrogenación de alcoholes primaros, la oxidación de halogenuros de alquilo y carbonilación, además es importante destacar que su aporte en la industria es muy importante al participar en la elaboración de perfumes, plásticos, resinas y entre otros productos que cotidianamente son utilizados.
Nomenclatura:
El nombre que reciben los compuestos orgánicos del grupo funcional aldehído es similar al de los alcoholes, debido a que en la terminación del compuesto tan solo se debe remplazar por el sufijo –al, donde el carbono que sujeto al grupo aldehído se encuentra ubicado al extremo de la cadena, designándolo como carbono uno (Sánchez, 2018).
Los aldehídos pueden estar ubicados en cadenas lineales y cuando existen dos se le otorga al hidrocarburo el sufijo –dial y en el caso de haber tres o más se expresa con el prefijo formil-; de igual cuando existen otras funciones en la cadena además del aldehído o cuando no está ubicado en la cadena principal designándole el prefijo formil- (Guitierrez, 2007).
Ejemplos:
metanal formaldehído
Etanal
acetaldehído
propanal propionaldehído
Ilustración 24. Aldehídos. Fuente: https://miseptiembrerojo.wordpress.com/
230
propenal acrilaldehído (acroleína)
3-fenilpropenal cinamaldehído
Cetonas
Son compuestos orgánicos similares a los aldehídos, determinados por la presencia de un grupo carbonilo (-CHO) vinculado a dos enlaces u átomos de carbono de la cadena hidrocarbonada, su fórmula general es R-CO-R (Peluña, et al. 2016).
La obtención de cetonas a diferencia de los aldehídos se da a través de la oxidación de alcoholes secundarios, la hidratación de alquinos y a su vez de la ozonización de alquenos, siendo importantes en diferentes procesos industriales como la perfumería, medicamentes, alimentos y entre otros.
Nomenclatura:
Los compuestos orgánicos de las cetonas se nombran con cierta similitud a los alcanos, su varianza se debe a que en la terminación se sustituye el sufijo –ona, enumerando los carbonos de la cadena a partir de la ubicación del grupo carbonilo; si la cetona actúa como radical al nombre del hidrocarburo se le antepone el prefijo oxo-, y cuando en la cadena se encuentra un aldehído se da prioridad al aldehído seguido de la cetona (Guitierrez, 2007).
Ejemplo:
Ejemplo Nom. sustitutiva Nom. radicofuncional
propanona dimetil cetona (acetona)
butanona etil metil cetona
2-pentanona metil propil cetona
Objetivos de la práctica:
Reconocer la importancia, diferencias y semejanzas de los grupos funcionales aldehído y cetona.
Determinar las propiedades de los aldehídos y cetonas al mezclarse con diferentes sustancias. Comprender la importancia del estudio de los grupos aldehídos y cetonas en la vida cotidiana.
3. MATERIALES EQUIPOS Y REACTIVOS
Materiales Reactivos Equipos
2 recipientes de vidrio pequeños con tapa
3 recipientes de vidrio
Aceite vegetal Acetona (quita esmalte) Ácido acético
Mechero de alcohol casero
Ilustración 25. Cetonas. Fuente: https://quimicaencasa.com/
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Cerillos, gasas Hojas de papel Jeringuilla Malla metálica Manzana Materiales reciclados de poliestireno Matraz (recipiente de vidrio que se
pueda calentar). Pétalos de rosa Pinzas de madera Recipiente plástico con tapa
Alambre de cobre de fibras delgadas
Alcohol antiséptico (etanol) C2H5OH
Azúcar Canela en polvo Formol Gasolina
4. METODOLOGÍA
4.1 Aldehídos
Se encuentran presentes en la elaboración de diferentes productos, como los plásticos que son empleados para remplazar piezas de metal, fabricación de ciertos explosivos, solventes orgánicos, resinas e inclusive al formar parte de las esencias naturales de flores y frutos al ser extraídos son empleados en diferentes productos cosméticos como los perfumes (Martínez, 2013).
a. Obtención de un aldehído
Si bien los aldehídos se encuentran de forma natural a nuestro alrededor, existen diferentes métodos de obtención de dichos compuestos orgánicos, siendo la oxidación de alcoholes el método mayormente aplicado:
Procedimiento experimental
Fabricar 2 mecheros de alcohol caseros a partir de un recipiente de vidrio con tapa, realizar un pequeño orificio en la tapa, luego verter un poco de alcohol antiséptico e introducir una gasa por el orificio de la tapa dejando una longitud corta en la parte externa, cerrar el frasco y encender la gasa con mucha precaución.
Verter 50ml de alcohol etílico en el matraz o un recipiente de vidrio que se pueda calentar y colocarlo sobre la malla metálica que estar encima de un mechero de alcohol y proceder a calentar el alcohol hasta que se empieza a evaporar.
Conjuntamente al calentar el alcohol se debe proceder calentar en fuego directo al pequeño alambre de cobre en el segundo mechero bunsen, sujetando el alambre con pinzas de madera.
Al empezar la evaporación del alcohol etílico introducir alambre de cobre (oxido cuproso) calentado y observar la reacción que se lleva a cabo.
b. Canela anticorrosiva de la manzana
La canela es un producto extraído de la corteza del árbol canelo, siendo empleado cotidianamente como un condimento, medicina o en la elaboración de diferentes productos donde es utilizado el aroma que desprende debido que en su composición química se encuentra algunos compuestos químicos, entre ellos el cinamaldehído que brinda su olor y sabor; una de las propiedades que tiene la canela es que puede actuar como una capa anticorrosiva de la manzana.
Procedimiento experimental:
Ubicar en un plato la mitad de una manzana con corteza y otra mitad sin corteza. Agregar canela en polvo sobre los dos pedazos de manzana y dejar reposar durante 1 día. Transcurrido el tiempo verificar que sucedió con la manzana, determinando sus propiedades
tomando en cuenta entre ellas el aroma.
4.2 Cetonas
Son comúnmente empleadas en la industria cosmética, un claro ejemplo es la acetona utilizada
232
como quita esmalte; además generalmente es utilizada para fabricar resinas y disolventes de compuestos orgánicos (lacas), interviene en la producción de desodorantes, pólvoras, fungicidas e inclusive en la esencia de los perfumes al estar inmersas en flores y frutos al igual que los aldehídos (Martínez, 2013).
a. Reciclaje de poliestireno con acetona
En el trascurso del tiempo se han venido fabricando múltiples productos a base de poliestireno que si bien, este material es caracterizado por que su degradación puede tardar alrededor de mil años; es importante accionar ante este gran problema generado, debido a que este material se suele utilizar para servir alimentos, bebidas, empacar objetos e inclusive como materiales escolares, por ello una de las soluciones es la siguiente:
Procedimiento experimental
Verter acetona pura en un recipiente de vidrio, llenando la mitad de su contenido. Colocar el recipiente de pedazos pequeños de poliestireno reciclado (vasos, espuma flex, platos,
etc.), y observar el fenómeno que se lleva a cabo. Ir agitando la mezcla e ir introduciendo más pedazos de poliestireno hasta terminar todo el
material reciclado. Finalmente moldear la masa obtenida y exponerla al sol durante un 3 o 4 días.
b. Extracción del aroma de rosas
Las rosas se caracterizan por tener colores muy agradables y llamativos además de los aromas deliciosos que permiten percibir, debido a que en la composición química de los pétalos se encuentran algunos compuestos químicos como aldehídos y cetonas entre ellas la damascenona e ionona que son extraídas para su aplicación en la industria cosmética.
Procedimiento experimental:
En un recipiente plástico con tapa verter alcohol etílico hasta llenar ¾ del recipiente. Agregar pétalos de rosa hasta cubrir completamente el espacio del frasco (realizarlo cada día). Tapar el recipiente y dejarlo cerrado durante 15 días. Pasado el tiempo establecido determinar las propiedades de la solución final.
4.3 Propiedades de los Aldehídos y cetonas
Para determinar algunas de las propiedades de los aldehídos y cetonas, se va a utilizar el cloroformo y la acetona, siendo importante realizar los siguientes pasos:
Procedimiento experimental
Ubicar sobre en una fila 3 hojas de papel bond recicladas y colocar encima 3 frascos de vidrio; agregar 5ml H2O en el frasco #1, 5ml de acetona en el frasco #2 y 5 ml de formol en el frasco #3 (realizar este paso las veces que sean necesarias).
a. Verter una cucharada de azúcar en cada uno de los recipientes y agitar la mezcla removiendo el frasco.
b. Añadir 5ml de aceite vegetal en cada recipiente y remover el frasco. c. Agregar 5ml de gasolina en cada recipiente y menear el frasco. d. Verter 5ml de ácido acético en cada recipiente y remover la mezcla. e. Colocar 5ml de alcohol etílico en cada recipiente y remover cada frasco.
Observar y analizar cada una de las reacciones químicas ejecutadas.
5. CONSIDERACIONES Utilizar la bata de laboratorio y un trapo para los derrames de las sustancias químicas
producidas. Desarrollar todos los cálculos y cuestionamientos solicitados. Evitar el consumo de cualquier disolución realizada, al estar estrictamente elaboradas con fines
233
experimentales. Realizar con mucho cuidado y precaución las actividades experimentales que implican el uso de
fuego o materiales inflamables. Evitar mantener las reacciones químicas realizadas cerca del rostro.
6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Aldehídos
Experiencia A: Obtención de un aldehído
Reacción química:
Nombre químico del aldehído obtenido
Fórmula química del aldehído obtenido
Fórmula estructural del aldehído obtenido
Método de obtención
Cantidad de aldehído obtenido a partir de 50 ml de etanol:
Experiencia B: Canela anticorrosiva de la manzana Nombre del compuesto Fórmula química Fórmula estructural
Propiedades Observaciones
Cetonas
Experiencia A: Reciclaje de poliestireno con acetona
Nombre del compuesto Fórmula química Fórmula estructural
Propiedades Observaciones
Experiencia B: Extracción del aroma de rosas
Nombre del compuesto Fórmula química Fórmula estructural
Propiedades Observaciones
Propiedades de los Aldehídos y cetonas
Experiencia A: 1.1 Propiedades de los Aldehídos y cetonas
Reactivo Reacción ante reactivos
H2O Acetona Formol
Glucosa
Aceite vegetal
Gasolina
Ácido acético
Alcohol etílico
Determinación de las reacciones químicas realizas con glucosa, ácido acético y alcohol etílico, debidamente balanceados:
CURIOSIDADES
Los aromas son realmente moléculas que percibe el ser humano, siendo los aldehídos las moléculas con mayor olor.
El ser humano puede producir cetonas cuando necesita
energía a través del tejido graso.
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7. CUESTIONARIO
1. ¿Cuáles son los métodos de obtención de aldehídos y cetonas, explique el más importante? 2. Investigue 5 aldehídos y cetonas que son empleados en procesos industriales y escriba su
nombre, formula química y formula estructural. 3. Complete los siguientes literal, respondiendo si son aldehídos o cetonas:
a. Sabor artificial de fresa de un dulce b. Galletas con sabor a canela c. Quita esmalte d. Perfume de eucalipto
4. ¿Cuáles son las características para determinar si un compuesto orgánico es un aldehído o una cetona?
ALIANZA CON LAS TIC
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Alvarado, J. (12 de mayo de 2020). Práctica No.5 Reacciones características de las cetonas y aldehídos. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=qpU9OWXAIkA
Castro, S. (30 de noviembre de 2015). Obtención de aldehído –ULEAM. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=vFWCT33vWTA
Cienciabit. (24 de septiembre de 2019). Reciclar Plástico. Poliestireno y Acetona. Proyecto de Ciencias. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=R3B_x973ynw
Gutiérrez, C. (2007). Formulación de Química orgánica. Institutito Politécnico: Cartagena. López, D. (2016). Aldehídos y cetonas. Recuperado de:
https://www.webcolegios.com/file/5ee49f.pdf Martínez, B. (Agosto de 2013). Utilidades de los alcoholes, éteres, esteres, cetonas y aldehídos
en la industria. Recuperado de: http://tareasquimicas.blogspot.com/ Peñuela, M., Corso, H., Sierra, J., Rubio, J. (2016). La química de las cetonas. Recuperado de:
https://issuu.com/canol3/docs/las_cetonas_pdf_
Sánchez, V. (10 de julio de 2018). Aldehídos, cetonas-alcoholes. Recuperado de: https://sites.google.com/site/cienciasnaturalessigloxxi/aldehidos-cetonas-alcoholes
Diviértete jugando y aprendiendo con los aldehídos y cetonas en los simuladores virtuales.
(Instala un lector de código QR)
Explora un poco más a fondo sobre los aldehídos y cetonas, ingresando a: https://sites.google.com/site/cienciasnaturalessigloxxi/aldehidos-cetonas-alcoholes
http://agrega.juntadeandalucia.es/repositorio/06072017/36/es-
an_2017070612_9130145/0005/cac.htm
VIDEO TUTORIAL: Visualiza el desarrollo de las actividades experimentales, de los aldehídos y cetonas en el canal de YouTube “Experimentando Aprendo – UEFRA”: https://www.youtube.com/watch?v=adv7rPnX_-Q
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UNIDAD EDUCATIVA RAÚL ANDRADE
GUÍA DE PRÁCTICAS ALTERNATIVAS DE LABORATORIO DE
QUÍMICA
1. DATOS GENERALES
ÁREA: Ciencias Naturales ASIGNATURA: Química
CURSO: Tercero BGU PARALELO:
NOMBRE DEL DOCENTE: NOMBRE DEL ESTUDIANTE:
Clase Experimental No.5 Fecha:
2. TEMA: Identificación de ácidos carboxílicos y ésteres
Introducción
Ácidos carboxílicos
Son compuestos orgánicos caracterizados por tener en su estructura al grupo carboxilo –COOH, grupo funcional que les da su nombre, donde un átomo de carbono de la cadena se encuentra vinculado a un grupo oxo (=O) y también a un grupo hidroxilo (-OH). Son conocidos como “ácidos orgánicos” debido a que el hidrogeno del hidroxilo puede llegar a disociarse haciendo que el compuesto se comporte de forma acida (Gonzales, s.f.). Su fórmula general es:
Nomenclatura:
Para nombrar a los compuestos pertenecientes a los ácidos carboxílicos, como su nombre lo menciona es importante tomar en cuenta que todos los compuestos de esta función química inician con la palabra ácido y la sustitución –oico en la terminación del hidrocarburo, aunque existen compuestos que tiene nombres específicos como el ácido acético, ácido fórmico y entre otros (Plascencia, 2016).
Existen algunos compuestos que poseen dos grupos –COOH, y para nombrarlos tan solo se cambia la terminación con el sufijo dioico; además que en el caso de estar presentes en hidrocarburos cíclicos la terminación cambiara por el sufijo –carboxílico (Gutiérrez, 2007).
Ejemplo Nombre sistemático Nombre trivial aceptado
HOOC-COOH ác. etanodioico ác. Oxálico
HOOC-CH2-COOH ác. propanodioico ác. malónico
HOOC-(CH2)2-COOH ác. butanodioico ác. succínico
ác.cis-2-butenodioico o
cis-etenodicarboxílico ác. Maleico
ác. trans-2-butenodioico o
trans-etenodicarboxílico ác. Fumárico
236
Ésteres
Son un grupo funcional de compuestos orgánicos derivados de los ácidos carboxílicos, pero se diferencian de ellos al reemplazar el hidrogeno del grupo carboxilo de su estructura por un radical alquilo (Gutierrez, 2007).
Su fórmula general es R - COO - R´, presentan olores muy agradables y dulces al estar presentes en flores y frutas de manera que en la industria son muy requeridos por la extracción de esencias y saborizantes, que serán agregados en múltiples productos.
Nomenclatura:
El nombre de los compuestos orgánicos esteres se realiza cambiando la terminación del ácido del que son derivados por –ato acompañados de la preposición de y remplazando la terminación del hidrocarburo por –ilo, aplicado ya sea en cadenas abiertas o en compuestos cíclicos (Gutierrez, 2007).
Ejemplo Nombre del compuesto
HCOO-CH3 Metanoato de metilo
CH3-COO-CH2CH3 Etanoato de etilo
H2C = CH – CH – CH – CH2 – COO- | | CH3 OH
3-hidroxi-4-metil-5-hexenoato de fenilo
Objetivos de la práctica:
Identificar experimentalmente al grupo de los ácidos carboxílicos y ésteres.
Analizar las propiedades físicas y químicas de los ácidos carboxílicos y ésteres.
Comprender la importancia de los ácidos carboxílicos y ésteres en la vida cotidiana.
3. MATERIALES EQUIPOS Y REACTIVOS
Materiales Reactivos Equipos Canela molida Cucharas Dos tubos de ensayo o botellas
pequeñas Frasco pequeño con tapa Jeringuillas de 20 ml Olla pequeña Recipiente plástico pequeño Vaso de vidrio
Aceite de cocina reciclado Aceite de coco Ácido acético (vinagre) Agua Alcohol etílico (Antiséptico) Bicarbonato de sodio Cloruro de sodio (sal) Esencia de coco y de naranja Fragancia Gelatina sin sabor Maicena Sosa caustica
Cocina Refrigerador
4. METODOLOGÍA
4.1 Ácidos carboxílicos
Son compuestos orgánicos muy utilizados y encontrados en una gama de productos que cotidianamente son consumidos o utilizados, de manera que en el campo industrial para la alimentación cumplen un papel muy relevante al permitir la fabricación de conservantes, reguladores
Ilustración 26. Ésteres. Fuente: https://www.thebeertimes.com/
237
de alcalinidad, antioxidantes, acidulantes, ayudar a madurar productos, y entro otros; además están presentes en jabones, perfumes, tintes, cauchos y muchos productos más (Jaramillo, Espinoza y Aguirre, 2019).
a. Elaboración de un desodorante con aceite de coco
El aceite de coco se encuentra constituido por ácidos grasos de modo que en este producto se puede evidenciar a las grasas saturadas, dentro de su composición química es importante destacar que se encuentra en gran porcentaje el Ácido láurico que forma parte de las cadenas de triglicéridos presentes en este aceite; es empleado de forma medicinal, en cosméticos (hidratantes, lociones, anticaspa, etc.) e inclusive en la cocina al aportar nutrientes que ayudan en la dieta diaria, pero se debe consumir el aceite de coco virgen (EcoInventos, 2020).
Procedimiento experimental:
En un recipiente de plástico pequeño colocar ¼ de vaso de maicena y añadirle 5 cucharadas de Bicarbonato de sodio.
Verter una cantidad considerable de una esencia a nuestra elección y mezclar bien los componentes.
Finalmente agregar aceite o crema de coco y volver a mezclar de manera precisa todos los compuestos químicos hasta formar una masa, que debe ser colocada en un recipiente plástico pequeño y será utilizado como desodorante.
b. Reacción de ácidos carboxílicos ante ácidos (Suavizante de ropa)
El Ácido acético es un compuesto orgánico empleado en diferentes ámbitos de la vida cotidiana debido a que está presente desde la industria cosmética, alimenticia, química, textil hasta en el hogar como vinagre; el cual es utilizado en ensaladas, limpieza de cristales, quita esmalte al agregarle ácido cítrico del limón e inclusive como suavizante de ropa al combinarlo con bicarbonato de sodio y fragancia (Anónimo, 2016) como se realizar a continuación:
Procedimiento experimental
Agregar una cucharada de NaHCO3 dentro de dos tubos de ensayo o en dos botellas de plásticas pequeñas y enumerarlas.
En el tubo de ensayo #1 verter 15 ml de Ácido acético C2H4O2 y observar la reacción química que se produce.
En el tubo de ensayo #2 verter 15 ml de etanol C2H5OH (alcohol etílico) y observar la reacción química que se produce.
Comparar, explicar y analizar las reacciones químicas de los dos tubos de ensayo.
4.2 Ésteres
Al ser derivados de los ácidos carboxílicos se encuentran en muchos productos similares a ellos al momento de ser empleados; sin embargo tienen sus características propias, de modo que son utilizadas como aromatizantes y saborizantes artificiales encontrados en dulces, perfumes, productos cosméticos y de limpieza, además de participar como conservantes de fármacos y alimentos, y en la elaboración de medicinas como a aspirina y de productos como resinas, solventes orgánicas y otros (Bolívar, 2019).
a. Aromatizante en gel de naranja
La naranja es una fruta que forman parte de los cítricos, siendo una característica que la resalta el aroma que se desprende de su corteza, la cual es utiliza en diferentes procesos como en tratamientos para adelgazar, en infusiones para conciliar el sueño, como un tratamiento facial, abono y repelente natural para las plantas e inclusive como un aromatizante debido a que en su composición química se encuentra el Ácetato de octilo que genera el aroma de la naranja (QuiQue, 2019).
238
Procedimiento experimental
Verter 250ml de agua en una olla, exponer al fuego hasta que el H2O este en ebullición y trasvasarla a un recipiente plástico.
Añadir en el agua caliente 2ml de esencia de naranja, un poco de colorante y 3 sobre de gelatina sin sabor.
Agitar la mezcla para combinar bien los compuestos químicos y agregar un poco de agua fría y revolver; con una jeringuilla colocar la mezcla en un recipiente pequeño con tapa y dejarlo reposar en el refrigerador durante un día.
b. Elaboración de jabón de aroma a canela
Cinnamomum zeylanicum o canela, es la corteza de un árbol muy empleada en casi todos los tipos de industria que se dedican a la fabricación de productos; de igual manera es muy utilizada en los hogares para tratar infecciones intestinales, problemas de circulación, en la pérdida de peso, como un antinflamatorio y antioxidante o como agua aromática; caracterizándose por el aroma dulce y agradable que desprende, siendo utilizado en diferentes productos como los jabones, al estar constituida por aldehído cinámico, cinamato de etilo, eugenol y otros componentes (CuerpoMente, 2020).
Procedimiento experimental: Verter en un vaso de vidrio 20 ml de aceite y 12 ml de alcohol etílico y agitar. Diluir 1 cuchara de sosa caustica en 20ml agua y luego 5ml verter dicha solución en la mezcla
anterior; colocar la muestra en baño maría y mientras se va calentando se debe ir agitando. Conjuntamente se debe realizar una solución de 4 cucharas cloruro de sodio y 20 ml de agua
caliente en un vaso de vidrio. Acoplar en un solo recipiente las mezclas anteriores y nuevamente agitar de forma suave,
finalmente añadir la canela en polvo y la esencia de vainilla en la solución revolver y dejar reposar la mezcla en un molde a nuestra elección durante algunos días hasta obtener el jabón.
5. CONSIDERACIONES
Utilizar la bata de laboratorio y un trapo para los derrames de las sustancias químicas producidas.
Desarrollar todos los cálculos y cuestionamientos solicitados. Evitar el consumo de cualquier disolución realizada, al estar estrictamente elaboradas con fines
experimentales. Realizar con mucho cuidado y precaución las actividades experimentales que implican el uso de
fuego o materiales inflamables.
6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Ácidos carboxílicos
Experiencia A: Elaboración de un desodorante con aceite de coco Nombre del compuesto químico Fórmula de Química Fórmula Estructural
Propiedades Observaciones
Producto obtenido
Experiencia B: Reacción de ácidos carboxílicos ante ácidos Nombre del compuesto químico Formula de Química Formula Estructural
Tubo de ensayo #1 #2
Reacción química balanceada
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Propiedades
Observaciones Producto obtenido
Ésteres
Experiencia A: Aromatizante en gel de naranja Nombre del compuesto químico Fórmula de Química Fórmula Estructural
Propiedades Observaciones
Características del Producto obtenido
Experiencia B: Elaboración de jabón de aroma a canela Nombre común
Nombre del compuesto químico
Fórmula de Química Fórmula Estructural
Aceite vegetal
Canela
Propiedades Observaciones
Reacción de saponificación
Características del Producto obtenido
CURIOSIDADES
7. CUESTIONARIO
1. ¿Cuáles son las propiedades físicas y químicas más relevantes de los ácidos carboxílicos y los ésteres?
2. Escriba 5 ejemplos de ácidos carboxílicos y ésteres empleados durante la vida con su respectiva formula general y formula estructural.
3. Explique brevemente el proceso de saponificación 4. Escriba las formas de obtención de los ésteres y su importancia durante la vida cotidiana 5. Encuentre los productos de la siguiente reacción química:
CH3-CH2-COOH + CH3-(CH2)3-OH
ALIANZA CON LAS TIC
Explora un poco más a fondo sobre los ácidos carboxílicos y ésteres, ingresando a: http://agrega.juntadeandalucia.es/repositorio/06072017/36/es-
an_2017070612_9130145/0005/cax.htm https://querobolsa.com.br/enem/quimica/ester
Los ésteres son compuestos orgánicos muy fáciles de identificar, al estar presentes en casi todas las frutas como el plátano, naranja, uva, etc.
Los ácidos carboxílicos forman parte de nuestra alimentación semanal al estar presentes en aceites vegetales, la manquilla y en varios
productos al actuar como conservantes.
240
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Anónimo. (2016). El ácido acético. Recuperado de: https://www.acidoacetico.com/# Arreaga, A. (4 de noviembre de 2020). Experimento sobre ácidos carboxílicos. Recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=AOUcmof1OoQ Bolívar, G. (2019). Ésteres: propiedades, estructura, usos, ejemplos. Recuperado de:
https://www.lifeder.com/esteres/ Castrillon, F. (24 de septiembre de 2017). Experimento sobre ácidos carboxílicos. Recuperado
de: https://www.youtube.com/watch?v=aA065fssrZk CuerpoMente. (2020). Canela. Recuperado de: https://www.cuerpomente.com/guia-
alimentos/canela EcoInventos. (16 de septiembre de 2020). Aceite de coco, propiedades, beneficios y usos.
Recuperado de: https://ecoinventos.com/propiedades-beneficios-aceite-de-coco/ González, J. (s.f.). Ácidos carboxílicos. Recuperado de:
http://www.ehu.eus/biomoleculas/moleculas/acidos.htm Gutiérrez, C. (2007). Formulación de Química orgánica. Institutito Politécnico: Cartagena. Jaramillo, L., Espinoza, L., Aguirre, A. (19 de enero de 2019). Aplicaciones de los Ácidos
Carboxílicos y sus derivados. Recuperado de: https://miseptiembrerojo.wordpress.com/2019/01/19/aplicaciones-de-los-acidos-carboxilicos-y-sus-derivados/
Pimon, J. (2014). Los ésteres: sus olores y sus aplicaciones. Recuperado de: https://jaespimon.files.wordpress.com/2014/10/los-c3a9steres-sus-olores-y-aplicaciones.pdf
Plascencia, M. (2016). Química General Orgánica, capítulo 4: Nomenclatura y estructura de derivados oxigenados y nitrogenados. Recuperado de: http://www.qb.uson.mx/QAII/ASES/Dipa/Maribel%20Plascencia%20Jatomea/Qu%C3%ADmica%20Org%C3%A1nica%20General/Tema%204.%20Nomenclatura%20y%20estructura%20de%20derivados%20oxigenados%20y%20nitrogenados.pdf
QuiQue. (1 de marzo de 2019). 5 usos de la cáscara de naranja. Recuperado de: https://www.naranjasquique.com/blog/5-usos-de-la-cascara-de-naranja/
Tovar, J. (28 de septiembre de 2017). Reacciones químicas de los ésteres. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=1rX0fzGcJus
Diviértete jugando y reforzando con los ácidos carboxílicos y ésteres con los simuladores virtuales.
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VIDEO TUTORIAL: Visualiza el desarrollo de las actividades experimentales, de los ácidos carboxílicos y ésteres en el canal de YouTube “Experimentando Aprendo – UEFRA”: https://www.youtube.com/watch?v=0R1wYAK6btw
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UNIDAD EDUCATIVA FISCAL RAÚL ANDRADE
GUÍA DE PRÁCTICAS ALTERNATIVAS DE LABORATORIO DE
QUÍMICA
1. DATOS GENERALES
ÁREA: Ciencias Naturales ASIGNATURA: Química
CURSO: Tercero BGU PARALELO:
NOMBRE DEL DOCENTE: NOMBRE DEL ESTUDIANTE:
Clase Experimental No.6 Fecha:
2. TEMA: Identificación de éteres y tioéteres
Introducción
Éteres
Los compuestos orgánicos del grupo funcional éter son determinados por la presencia de un átomo de oxigeno (-O-) que se encuentra enlazado con dos radicales alquilo o fenilo, por ello se los designa como derivados del agua al remplazar los átomos de hidrogeno por los radicales mencionados (Guzmán, 2013). Su fórmula química es:
Los éteres son compuestos utilizados como disolventes y al juntarse con agua pueden formar puentes de hidrogeno, siendo antiguamente empleados como anestésicos quirúrgicos, pero debido a los efectos que provocaba en los pacientes fue remplazado y actualmente es empleado inclusive como combustible.
H-O-H AGUA R-O-R´ ÉTER
Nomenclatura:
Los nombres de los compuestos orgánicos éter se denominan considerando que a la terminación del radical alquilo o fenilo se le agregar el subfijo –éter-, nombrando el compuesto en orden alfabético respecto a los radicales; además que se los puede nombrar estableciendo el termino –oxi- en la mitad de los nombres de los radicales, donde el primer radical termina en –oxi- y el segundo en ano. En el caso de ser dos radicales iguales se le antepone al compuesto la palabra di- (Gutiérrez, 2007).
Nomenclatura Sustitutiva
Nomenclatura Radicofuncional
Ejemplo
metoxietano etil metil éter CH3-O-CH2CH3
etoxietileno etil vinil éter CH2=CH-O-CH2CH3
metoxibenceno fenil metil éter -O-CH3
Tioéteres
Se determinan por ser compuestos orgánicos también denominadas como sulfuros al estar constituidos por átomos de azufre, al cual de forma similar a los éteres se vincula a dos
Ilustración 27. Éteres. Fuente: https://slideplayer.es/slide/5572751/
242
radicales alquilo, los cuales no presentan un olor desagradable a pesar del elemento por el cual están compuestos. (Guzmán, 2013). Su fórmula general es:
Nomenclatura:
Los tioéteres se nombran con igual similitud a los éteres, al final del compuesto se debe agregar el sufijo tioeter, en el caso de estar el átomo de azufre este unido a dos radicales iguales el compuesto recibe el nombre de sulfuro de di… De igual manera se puede ubicar el prefijo tio al segundo radical acorde al nombre del compuesto en orden alfabético (Lopes, 2015).
Ejemplo Nomenclatura
H3 C - CH2- S- CH3 Metil-tioetano
CH3-S-CH3 Sulfuro de dimetil
CH3-CH2-S-CH2-CH2-CH3 Etilpropiltioeter
Objetivos de la práctica:
Identificar experimentalmente el uso e importancia de los grupos orgánicos éter y tioéter. Establecer algunas propiedades físicas y químicas de los éteres y tioéteres. Relacionar el estudio de los éteres y tioéteres con diferentes procesos, productos y situaciones
de la vida cotidiana.
3. MATERIALES EQUIPOS Y REACTIVOS
Materiales Reactivos Equipos 2 bolsas de té Anís macerado Cebolla, ajo Frasco oscuro Jengibre, laurel Miel, orégano Olla, Cuchara, colador Recipiente de vidrio Vaso de vidrio
Ácido cítrico de limón Agua destilada Agua fría y caliente Lavavajillas Licor de anís
Cocina
4. METODOLOGÍA
Éteres
Según Unknown (2016) el grupo funcional éter es muy empleado en la vida cotidiana, desde ser un principal disolvente orgánico de aceites, grasas y resinas, forma parte de combustibles como el diésel, se encuentra en las resinas de las plantas y en la coloración de las flores; está inmerso en la fabricación de pinturas, lacas, síntesis de productos químicos, etc.
a. Efecto Ouzo de anís y agua
El anís se encuentra constituido por el anetol que es un éter fenólico que da el aroma característico de esta especie vegetal, una de las curiosidades que se descubrieron en la industria es el efecto Ouzo que consiste en la reacción química de las bebidas anisadas con el agua produciéndose una emulsión espontanea; dicho efecto es utilizado en la reacción de otras sustancias químicas para la elaboración de productos industriales y cosméticos (LinkFang, 2020).
Procedimiento experimental
Obtener agua destilada a partir de verter agua en la mitad de la cavidad de una olla, colocar un
243
recipiente resistente al calor dentro de la olla y taparla; dejar en ebullición el agua y luego trasvasarla de la olla a un frasco pequeño plástico.
a. Verter en un vaso de vidrio 50 ml de licor de anís y 20 ml de agua destilada, observar y analizar la reacción química que sucede; posteriormente añadir un poco de lavavajillas líquido en la solución y agitar bien, visualizando la reacción ejecutada.
b. Verter agua tibia en un vaso de vidrio y agregar anís previamente macerado, agitar para extraer su esencia y luego colar la solución en otro recipiente, colocando dentro del colador dos fundas de té abiertas y agregar agua fría a la solución.
b. Obtención de Éter etílico
La deshidratación del etanol producida al reaccionar con el Ácido sulfúrico da como resultado el éter etílico empleado en el análisis químico de diferentes sustancias en el campo industria; dicho compuesto es un disolvente orgánico, utilizado en la fabricación de perfumes, explosivos y otros productos (Cosmos, 2018).
Procedimiento experimental:
Determinar la obtención de éter etílico a partir de ácido sulfúrico y etanol y mediante la visualización del siguiente video: https://www.youtube.com/watch?v=hHTaxvIersQ
Establecer la fórmula química y estructural del Éter etílico.
Tioéteres
Se encuentran en algunas vitaminas (B1, BH, B7, B8) e inclusive en la fabricación de algunos antibióticos; en la naturaleza están presentes en la producción de sustancias químicas olorosas y volátiles como barrera defensiva de igual manera en algunos animales como los mustélidos (comadreja) que producen en su organismo algunos tioéteres para transmitir mensajes en modo defensivo y atrayente sexual (Huxatable, 1986).
a. Jarabe de cebolla y ajo
En la composición química de la cebolla, ajo y cebollín se encuentra el sulfuro de alilo o también denominado sulfuro de metilo, que da el olor característico de estos vegetales así como el mal olor que se desprende al consumirlos, debido a que es uno de los componentes empleado como defensa de estas plantas ante la presencia de bacterias e insectos muy a pesar de ello son alimentos que brindan muchos beneficios al organismo (Weler, 2016).
Procedimiento experimental:
Colocar en un frasco de vidrio una cebolla (sulfuro de alilo) entera cortada en pedazos pequeños, un diente de ajo (sulfuro de metilo) picado y un pedazo de jengibre fresco (ácido alfa linolénico ácido ascórbico).
Agregar una cuchara de orégano (linalool) y hojas de laurel (ácido laurico) en pedazos pequeños.
Verter ácido cítrico del limón y 5 cucharadas de miel (glucosa); cuidadosamente mezclar los ingredientes y dejar reposar la mezcla durante una noche en lugar oscuro y fresco.
Al día siguiente colar la mezcla sobre un recipiente y trasvasar la solución obtenida un recipiente de preferentemente oscuro.
Colocar el producto en el refrigerador y consumirlo en el caso de presentar enfermedades gripales, una cuchara de dos a treces al día antes de la comida.
5. CONSIDERACIONES Utilizar la bata de laboratorio y un trapo para los derrames de las sustancias químicas
producidas. Desarrollar todos los cálculos y cuestionamientos solicitados. Evitar el consumo del licor anisado, el cual debe ser proporcionado por el docente y su uso debe
estar bajo supervisión de un adulto.
244
Realizar con mucho cuidado y precaución las actividades experimentales que implican el uso de fuego o materiales inflamables.
6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Éteres
Experiencia A: Efecto Ouzo de anís y agua Nombre químico del compuesto Fórmula Química Fórmula Estructural
Reacción química balanceada del anís y agua
Producto Propiedades Características
Licor anisado
Anís macerado
Experiencia B: Obtención de éter etílico Nombre químico del compuesto Fórmula Química Fórmula Estructural
Reacción química balanceada del Ácido sulfúrico y el etanol
Producto Propiedades Características
Tioéteres
Experiencia A: Jarabe de cebolla y ajo
Compuesto de la cebolla y ajo
Nombre químico del compuesto Fórmula Química Fórmula Estructural
Propiedades Características
Ingredientes empleados en el jarabe
Producto Nombre químico del compuesto
Fórmula Química Fórmula Estructural
Jengibre
Jengibre
Orégano
Laurel
Limón
Glucosa
CURIOSIDADES
7. CUESTIONARIO 1. ¿Cuáles son las propiedades físicas y químicas de los éteres? 2. ¿Cuáles son los métodos de obtención de los tioéteres? 3. Investigue dos éteres y tioéteres que utilice de forma habitual, escriba su nombre científico y
su fórmula química.
4. Investigar cual es tioéter presente en el gas mostaza y que propiedades presenta
La mayor parte de éteres se encuentran en estado líquido, son muy volátiles y son
disolventes de compuestos orgánicos.
Los tioeteres pueden encontrarse en
animales y plantas como sustancias
químicas utilizadas como mecanismo de
defensa. Ilustración 28.Comadreja. Fuente:
https://www.diariodeleon.es/
245
ALIANZA CON LAS TIC
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Cienciabit. (26 de agosto de 2016). Efecto Ouzo. Experimentos con Anís, Agua y laser. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=VkAgrgdP2tU
Cosmos. (2018). Información Técnica y Comercial del Éter etílico (éter dietílico, éter anestésico). Recuperado de: https://www.cosmos.com.mx/wiki/eter-etilico-eter-dietilico-eter-anestesico-ddt8.html
Gutiérrez, C. (2007). Formulación de Química orgánica. Institutito Politécnico: Cartagena. Guzmán, L. (2013). Alcoholes, fenoles, éteres, tioéteres. Recuperado de: https://docplayer.es/24390782-19-y20-13-alcoholes-fenoles-eteres-tioeteres-y.html Huxtable RJ (1986) Thioethers. Bioquímica de los elementos, Springer, Boston, MA,
6. https://doi.org/10.1007/978-1-4757-9438-0_6 LinkFang. (29 de junio de 2020). Efecto lechoso. Recuperado de:
https://es.linkfang.org/wiki/Efecto_Ouzo Lopes, D. (2015). Tioéter. Recuperado de: https://www.preparaenem.com/quimica/tioeter.htm Recetas Maribel. (15 de marzo de 2020). Jarabe Natural Antibiótico | Antigripal Saludable y
Casero. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=bx1NCYk1o6U Unknown. (15 de mayo de 2016). Éteres. Recuperado de:
http://ihu8hyygh7yhh.blogspot.com/2016/05/usos-de-los-eteres-en-la-vida-cotidiana.html
Weler, V. (20 de abril de 2016). La enzima responsable del olor desagradable de ajo. Recuperado de: https://www.ingredienteslatam.com/index.php/ingredientes-videos/3323-la-enzima-responsable-del-olor-desagradable-de-ajo
Diviértete con los éteres y tioéteres con los simuladores virtuales.
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Explora un poco más a fondo sobre los éteres y tioéteres, ingresando a: http://www.qorganica.es/QOT/T7/alcoholes_exported/index.html
http://descubrirlaquimica2.blogspot.com/2019/11/eter-ester-tioeter-y-
tioester.html
VIDEO TUTORIAL: Visualiza el desarrollo de las actividades experimentales, de los éteres y tioéteres en el canal de YouTube “Experimentando Aprendo – UEFRA”: https://www.youtube.com/watch?v=5vOr4SJlH9c
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UNIDAD EDUCATIVA FISCAL RAÚL ANDRADE
GUÍA DE PRÁCTICAS ALTERNATIVAS DE LABORATORIO DE
QUÍMICA
1. DATOS GENERALES
ÁREA: Ciencias Naturales ASIGNATURA: Química
CURSO: Tercero BGU PARALELO:
NOMBRE DEL DOCENTE: NOMBRE DEL ESTUDIANTE:
Clase Experimental No.7 Fecha:
2. TEMA: Reconocimiento de aminas y amidas
Introducción
Aminas
Son compuestos orgánicos nitrogenados que poseen en su estructura al nitrógeno (N), considerados como derivados del amoniaco NH3; se caracterizan por que un átomo de nitrógeno se puede unir a uno, dos o tres radicales alquilo o fenilo, de modo que pueden ser aminas, primarias, secundarias o terciarias según el número de hidrógenos que se sustituyan
(Universidad Jaume, 2011).
Su fórmula general puede ser:
Nomenclatura:
Los compuestos de las aminas se nombran ubicando el nombre de los radicales unidos y en orden alfabético según sea uno, dos o tres; al nombre del último radical se anexa el sufijo –amina y en el caso de existir radicales iguales se antepone en el nombre del compuesto el prefijo di o tri. En el caso de que el grupo amina no sea el grupo principal en la cadena, se coloca la palabra amino-, anticipada del número de átomo carbono donde se encuentra ubicada (Lara, 2009).
Ejemplo Nomenclatura
H3C – NH2 metilamina
difenilamina
H3C H3C – CH2 NH
H3C – CH2 – CH2
etilmetilpropilamina
Ilustración 29. Aminas. Fuente: https://es.slideshare.net/mamamia017/10-
aminas
247
Amidas
Son un grupo funcional de compuestos orgánicos derivados de los ácidos carboxílicos, debido a la gran similitud que presentan en su estructura; pero a diferencia de los ácidos sustituyen el grupo –OH por un grupo amino –NH2. Las amidas pueden derivarse de ácidos carboxílicos alifáticos o aromáticos y de ácidos fosfóricos y sulfurosos (Guiterrez, 2007). Su fórmula química es:
Nomenclatura:
Los nombres que reciben los compuestos del grupo funcional amidas se realizan estableciendo el sufijo –amida al prefijo del ácido del que han sido derivados además de considerar que en el caso de encontrarse radicales unidos al nitrógeno, se debe colocar la letra N y si se encuentran dos radicales N, N (Colegio Santo Domingo, 2016).
Ejemplos Nomenclatura
etanoamida (acetoamida)
Benzamida
CH3
/ H3C – CH2 – CON
\ CH3
N, N-dimetilpropanamida
H3C – CONH CH3 N-metiletanamida
Objetivos de la práctica:
Reconocer experimentalmente a las aminas y aminas mediante materiales de uso cotidiano. Determinar propiedades físicas y químicas de los grupos orgánicos amina y amida. Comprender la importancia del estudio de las aminas y amidas en la vida cotidiana.
3. MATERIALES EQUIPOS Y REACTIVOS
Materiales Reactivos Equipos 2 cotonetes 2 recipientes de vidrio Botella de plástico con tapa Cubos de hielo Malla metálica Pinza Recipiente tolerable al calor Sorbete Tubo de ensayo Vidrio reloj
Coca-Cola pequeña Colorantes Formol lavavajillas líquido. Leche Té negro Yogurt
Celular Decantador casero Mechero de alcohol
casero
4. METODOLOGÍA
248
Amidas
Dentro de la variedad de compuestos de este grupo funcional se encuentran las amidas biogénicas las cuales forman parte de productos fermentados (cerveza, queso, vino) y el pescado; dan paso a la formación de proteínas y enzimas, forman parte de la elaboración de fármacos, anticorrosivos, textiles, aceites lubricantes, cauchos, productos de limpieza y otros (López, 2011).
a. Obtención de la cafeína de té negro y Coca -Cola
La cafeína es una amina que forma parte de las xantinas, siendo conocida a su vez por ser un alcaloide que se encuentra en diferentes especies vegetales como el café, el té, los granos de cacao, frutos, semillas, hojas de algunas plantas; en las grandes industrias es empleada en la fabricación de bebidas, refrescos, gaseosas y medicamentos, siendo considerable consumirla de forma adecuada para evitar efectos secundarios (Van, 2020).
Procedimiento experimental
Té negro
Agregar dos sobres de té negro en un recipiente de vidrio resistente al calor, insertar sobre el reciente un vidrio reloj y colocarlo en la malla ubicada sobre el mechero de alcohol casero.
Encender el mechero de alcohol para evaporar el té negro y conjuntamente ubicar cubos de hielo sobre el vidrio reloj; observar la cristalización del té sobre el vidrio reloj donde se quedará concentrada la cafeína.
Coca cola
Verter en un vaso de vidrio 60 ml de Coca Cola y 10 ml de formol. Trasvasar la solución a un decantador casero, elaborado a partir de la parte superior de una
botella donde se realiza un agujero a la tapa y se introduce un sorbete que debe sellarse con silicona, en la parte que sobresale del sorbete afuera de la tapa se inserta una pinza para impedir la salida del líquido.
Una vez sedimentado el formol junto a la cafeína dentro del decantador quitar la pinza y dejar expulsar una pequeña cantidad de líquido dentro de un tubo de ensayo, llevándolo a baño maría y posteriormente con ayuda de las pinzas o un trapo colocarlo en agua fría con hielos para que se realice la cristalización de la cafeína.
b. Colorantes que huyen
La leche dentro de su composición química posee diferentes sustancias, entre ellas se encuentran la histamina, tiramina, triptamina y otras amidas biógenas, además de contener agua, proteínas, caseína, albumina, globulina, lactosa, vitaminas, enzimas y minerales, brindando un gran aporte nutricional al organismo (Agudelo y Bedoya, 2005). Es importante destacar que en los colorantes vegetales se encuentra la anilina.
Procedimiento experimental:
Leche
Verter leche en un plato de porcelana amplio, añadir un par de gotas de diferentes colorantes en el centro del plato.
Remojar un cotonete con lavavajillas e insertarlo en el centro del recipiente donde se encuentran los colorantes, posteriormente ir insertando el cotonete en diferentes extremos a donde se han dirigido los colorantes.
Observar y explicar la reacción química que se produce.
Yogurt
Verter yogurt en un plato de porcelana amplio, añadir un par de gotas de diferentes colorantes
249
en el centro del plato. Remojar un cotonete con lavavajillas e insertarlo en el centro del recipiente donde se
encuentran los colorantes, posteriormente ir insertando el cotonete en diferentes extremos a donde se han dirigido los colorantes.
Observar y explicar la reacción química que se produce y realizar una comparación con la leche.
Amidas
El grupo funcional amida derivado de la mezcla de aminas y ácidos carboxílicos en general son empleadas en el campo industrial como disolventes orgánicos, plásticos, medicamentos y la fabricación de fibras sintéticas, gomas, resinas, lacas, explosivos, además participan en los tratamientos de minerales, de aguas y aguas residuales entre otros aspectos (INSST, 2020).
a. Obtención Acetanilida
Una de las amidas que son más empleadas en la industria es la acetanilida que se obtiene de la mezcla de anilina y ácido acético glacial, siendo utilizada para la elaboración de fármacos, colorantes, estabilización de esteres, y la producción de diferentes productos químicos (InterLab, 2020).
Procedimiento experimental:
Determinar la síntesis del acetanilida a partir de anilina, anhídrido acético y ácido acético, mediante la visualización del siguiente video: https://www.youtube.com/watch?v=xhrZ3C5rCEY
Establecer la fórmula química y estructural de la poliamida.
b. Obtención de Poliamida (Nylon)
La poliamida es una amida que tiene origen natural y sintético, en la naturaleza se encuentra en la lana y la seda, de forma sintética se puede fabricar a partir de algunos compuestos químicos; uno de los productos que contiene poliamidas y es empleado cotidianamente es el nylon con el que se fabrica telas, hilos, fundas, peines, cepillos dentales y otros productos; además está contenida en el kevlar que es un material resistente, utilizado en la producción de guantes térmicos, neumáticos, cuerdas, hilos, ropa impermeable, chalecos antibalas, prendas deportivas y otros productos comunes (Plásticos Ascaso, s.f.).
Procedimiento experimental:
Determinar la síntesis del nylon a partir de hexamentilendiamina y cloruro de diapoilo y mediante la visualización del siguiente video: https://www.youtube.com/watch?v=EO_w8uH9xlE
Establecer la fórmula química y estructural de la poliamida. 5. CONSIDERACIONES
Utilizar la bata de laboratorio y un trapo para los derrames de las sustancias químicas producidas.
Desarrollar todos los cálculos y cuestionamientos solicitados. Evitar el consumo de cualquier disolución realizada, al estar estrictamente elaboradas con fines
experimentales. Realizar con mucho cuidado y precaución las actividades experimentales que implican el uso
de fuego o materiales inflamables.
6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Amidas
Experiencia A: Obtención de la cafeína de té negro y Coca -Cola Nombre químico del compuesto Fórmula Química Fórmula estructural
Producto Características Propiedades
Té negro
250
Coca cola
Experiencia B: Amidas en lácteos
Producto Nombre químico del compuesto Fórmula Química Fórmula estructural
Leche
Leche
Leche
Colorante vegetal
Leche Reactivo Características Propiedades
Colorante
Lavavajillas liquido
Yogurt
Colorante
Lavavajillas liquido
Amidas
Experiencia A: Obtención Acetanilida
Nombre químico del compuesto Fórmula Química Fórmula estructural
Reacción química del anilina, Anhídrido acético y Ácido acético
Características Propiedades
Experiencia B: Obtención de Poliamida (Nylon) Nombre químico del compuesto Fórmula Química Fórmula estructural
Características Propiedades
CURIOSIDADES
7. CUESTIONARIO 1. ¿Qué características presentaron los cristales de cafeína del té negro y de la Coca-Cola? 2. ¿Por qué los colorantes huyen a los extremos de la leche y el yogur al estar en contacto con el
lavavajillas liquido? 3. ¿En qué productos que utiliza cotidianamente se encuentran las aminas?
4. Realice un cuadro comparativo de semejanzas y diferencias de las propiedades físicas y química de las aminas y amidas
ALIANZA CON LAS TIC
Las aminas se encuentran en
colorantes vegetales y sustancias medicinales
como la nicotina, cocaína y morfina.
Las amidas forman parte de los
aminoácidos, proteínas, ADN,
ARN, vitaminas y de las hormonas.
Ilustración 31. Medicamentos. Fuentehttps://es.dreamstime.com/:
Ilustración 30. Cadena de ADN. Fuente:
http://quimicaoncecc.blogspot.com/
251
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Agudelo, D., Bedoya, A. (2005). Composición nutricional de la leche de ganado vacuno, Revista Lasallista de Investigación, 2 (1), 38-42.
Colegio Santo Domingo (Marzo de 2016). Aminas y Amidas Secundarias y terciarias. Recuperado de: https://www.colegiosantodomingo.cl/wp-content/uploads/2016/03/Aminas-y-amidas-secundarias-y-terciarias.pdf
INSST. (2020). Propiedades de las amidas. Recuperado de: https://www.insst.es/documents/94886/162038/3.+Amidas+-+Aminas+alif%C3%A1ticas+-+Formaci%C3%B3n+de+nitrosaminas+-+Aminas+arom%C3%A1ticas
InterLab. (2020). Preparación de la acetanilida. Recuperado de: https://interlab.mx/pdf/interes/preparacion-de-la-acetanilida.pdf
Lara, A. (2009). Aminas. Recuperado de: http://investigacion.izt.uam.mx/aeroespacial/ocwquimorg109i/tarnh2qo109i.pdf
Lopez, K. (4 de diciembre de 2011). Aminas. Recuperado de: http://kary-quimicaorganica.blogspot.com/2011/12/aminas.html
Martínez, A., Jaime, M., Noboa, G. (12 de febrero de 2017). Aminas cristalización. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=wwT8fAEATL0
Plásticos Ascaso. (s.f.). Poliamida: Qué es y características. Recuperado de: https://plasticosascaso.es/que-es-la-poliamida/
UnComo. (19 de junio de 2014). Experimento de leche y colorante. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=kB6EGJjW8_I
Universidad Jaume (2011). Tema 5 Aminas. Recuperado de: http://www.sinorg.uji.es/Docencia/QO/tema5QO.pdf
Van, R. (2020). Café, cafeína y salud. Recuperado de: https://www.intramed.net/contenidover.asp?contenidoid=96457
Diviértete jugando con las aminas y amidas, en los simuladores virtuales. (Instala un lector de código QR)
Refuerza los temas aprendidos sobre las aminas y amidas, ingresando a: https://www.liceoagb.es/quimiorg/amidas1.html
https://www.liceoagb.es/quimiorg/aminas1.html
VIDEO TUTORIAL: Visualiza el desarrollo de las actividades experimentales, de las amidas y aminas en el canal de YouTube “Experimentando Aprendo – UEFRA”: https://www.youtube.com/watch?v=--EKmSRorjY
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UNIDAD EDUCATIVA FISCAL RAÚL ANDRADE
GUÍA DE PRÁCTICAS ALTERNATIVAS DE LABORATORIO DE
QUÍMICA
1. DATOS GENERALES
ÁREA: Ciencias Naturales ASIGNATURA: Química
CURSO: Tercero BGU PARALELO:
NOMBRE DEL DOCENTE: NOMBRE DEL ESTUDIANTE:
Clase Experimental No.8 Fecha:
TEMA: Reconocimiento de glúcidos en los alimentos
Introducción
Glúcidos
Son moléculas orgánicas también denominas como hidratos de carbono o carbohidratos, al estar constituidas por carbono, hidrogeno y oxigeno (CHO); encontrándose altamente distribuidos en la naturaleza en los animales y vegetales. Cumplen funciones muy importantes, principalmente de estructura celular de los seres vivos y de almacenamiento de energía (Pinzón, 2017).
Su estructura química se encuentra constituida por polihidroxialdehidos, donde los átomos de carbono de la cadena están unidos a un grupo –OH con excepción de uno que constituye un grupo aldehído; o por polihidroxicetonas donde los átomos de carbono están enlazados a un grupo hidroxilo, excepto uno que forma un grupo cetona. Gliceraldehído Dihidroxicetona (aldotriosa) (Cetotriosa)
La estructura química de los glúcidos a su vez se puede representar de forma cíclica a través de la proyección de Haworth para similar una representación 3 D del carbohidrato, siendo la forma general para identificarlos. Lactosa Existen 3 tipos de carbohidratos que se diferencian por su estructura química, la ubicación del grupo carbonilo sea aldosa o cetosa y el número de átomos de carbono para formar triosas, tetrosas, pentosas, o hexosas.
Ilustración 32. Lactosa. Fuente: https://temasdebioquimica.wordpress.com/tag/lactosa/
253
Carbohidratos
Monosacáridos Disacáridos
Azúcares simples constituidas por: Polihidroxialdehídos o Polihidroxicetonas, pueden ser aldosas y cetosas de 3, 4, 5, 6 o 7 átomos de carbono (Glucosa, fructosa, galactosa,manosa, ribosa, gliseraldehido).
Son azúcares constituidas por la unión de dos monosacáridos a través de enlaces covalentes (lactosa, sacarosa, maltosa).
Sacarosa
Aldosas
Glucosa
Oligosacáridos
Constituyen la unión de monosacáridos de dos hasta diez entrelazados mediante enlaces glucósidicos.
Rafinosa
Cetosas
Fructosa
Polisacáridos Celulosa
Se caracterizan por ser polímeros de los azucares y se encuentran conformados por más de 10 monosacáridos, siendo homoglucanos al tener un solo tipo de monosacárido o ser heteroglucanos al poseer diferentes tipos de polisacáridos (almidón, celulosa, inulina, quitina, agar agar).
Objetivos de la práctica:
Reconocer los hidratos de carbono encontrados en diferentes tipos de alimentos mediante la aplicación de tintura de yodo.
Determinar las características de los diferentes tipos de carbohidratos. Establecer el tipo de glúcidos encontrados en los alimentos muestra y su respectiva
composición química estructural.
2. MATERIALES EQUIPOS Y REACTIVOS
Materiales Reactivos Equipos 1 huevo, leche Arroz crudo y cocinado Azúcar Fideos triturados Galletas y doritos Harina, maicena,Lenteja
Agua hervida Alcohol etílico
(antiséptico) Tintura de yodo
Cocina Mechero de alcohol
254
Hojas de 4 especies vegetales Jeringuilla, Gotero, Malla Manzana, plátano Olla pequeña, cuchara Papa cruda y cocinada, yuca Pollo cocido Tubos de ensayo Vasos de vidrio y de plástico
3. METODOLOGÍA
Carbohidratos
Los hidratos de carbono forman parte de las biomoléculas que el organismo necesita, siendo importante considerar que al igual que las proteínas y los lípidos se deben consumir en cantidades adecuadas; están presentes en casi todos los productos vegetales y los lácteos, al ser consumidos brindan energía a las diferentes estructuras del cuerpo, siendo mayoritariamente contenidos en frutas, legumbres cereales y verduras.
a. Presencia de hidratos de carbono en los alimentos
Existen 3 tipos de glúcidos que se pueden encontrar en la naturaleza siendo en su mayoría los azúcares que están presenten en las frutas, las verduras, leche, postres, bebidas, y entre otros alimentos; por otro lado están los almidones que contienen una seria de carbohidratos en su estructura y están implícitos en el pan, los fideos el cereal, las papas y muchos alimentos más, finalmente se encuentran las fibras que ayudan mucho al organismo presentes en granos, verduras (MedlinePlus, 2020).
Presencia de glúcidos
Procedimiento experimental:
Agregar ¼ de cuchara de azúcar en un tubo de ensayo. Colocar en vasos plásticos transparentes pedazos pequeños de las diferentes muestras
(Azúcar, pollo cocido, huevo, leche, manzana, plátano, harina, arroz crudo y cocinado, fideos triturados, papa cruda y cocinada, yuca, galletas y doritos) y enumerarlos con un marcador.
Preparar una solución de tintura de yodo y agua, colocando 2 gotas de tintura de yodo por cada milímetro de agua, realizando una cantidad necesaria para aplicar en todas las muestras.
Verter 1ml de la solución realizada en el tubo de ensayo con glucosa y establecerlo como muestra patrón la coloración obtenida.
Acorde con la muestra patrón, verter de uno a dos milímetros de la solución de tintura de yodo y agua en cada muestra y llenar la tabla de resultados donde el signo (+, ++, +++), determina presencia de glúcidos y el signo (-) su ausencia.
b. Reconocimiento de almidón
Uno de los polisacáridos más conocidos dentro de los hidratos de carbono es el almidón que está formado por una cadena de moléculas de glucosa encontrado en diferentes alimentos que brindan energía, vitaminas, fibra; el consumo de su corteza puede ser beneficioso para la flora intestinal además de ser utilizados en diferentes procesos industriales (Rico, 2020).
Procedimiento experimental:
Macerar lentejas en un recipiente y colocarlas en un tubo de ensayo, conjuntamente agregar maicena en otro tubo de ensayo.
Verter en cada tubo de ensayo 2 ml de agua hervida. Agregar 3 gotas de tintura de yodo en las muestras y determinar la presencia de almidón si la
muestra se torna de un color negro azulado.
c. Presencia de los carbohidratos en hojas vegetales
255
La celulosa es un polisacárido muy importante en la estructura de la pared celular de los vegetales encontrada en todos los tejidos vegetales (raíz, tallo, hojas, flores, fruto), siendo un importante alimento para el consumo humano además de ser muy empleada en la industria en la fabricación de diferentes tipos de papel y cartón.
Procedimiento experimental:
Colocar en diferentes vasos de vidrio pedazos de hojas de 4 especies vegetales y verter en cada vaso 8 ml de alcohol.
Llevar a baño maría dentro de una olla a los vasos que contiene las muestras, mientras se debe ir revolviendo las hojas con el alcohol.
Posteriormente extraer 2ml de cada muestra en tubos de ensayo y agregar en cada una 3 gotas de tintura de yodo.
Finalmente determinar la presencia o ausencia de carbohidratos en cada una de las muestras.
4. CONSIDERACIONES
Utilizar la bata de laboratorio y un trapo para los derrames de las sustancias químicas producidas.
Desarrollar todos los cálculos y cuestionamientos solicitados. Evitar el consumo de cualquier disolución realizada, al estar estrictamente elaboradas con fines
experimentales. Realizar con mucho cuidado y precaución las actividades experimentales que implican el uso
de fuego o materiales inflamables.
5. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Carbohidratos
Experiencia A: Presencia de hidratos de carbono en los alimentos
Muestra Color observado Presencia o ausencia de carbohidratos
Azúcar
Pollo cocido
Huevo
Leche
Manzana
Plátano
Harina
Arroz cocido
Arroz crudo
Fideos
Papa cruda
Papa cocinada
Yuca
Galleta
Doritos
Experiencia B: Reconocimiento de almidón
Muestra Color observado Presencia o ausencia de almidón
Lenteja
Maicena
Experiencia C: Presencia de los carbohidratos en hojas vegetales Muestra Color observado Presencia o ausencia de carbohidratos
256
CURIOSIDADES
6. CUESTIONARIO 1. Investigue el nombre de los carbohidratos inmersos en los productos muestra de la actividad
experimental #1, escriba su nombre y su respectiva estructura química. 2. ¿En base a qué criterios se clasifican los glúcidos? 3. ¿Qué es una proyección de Fischer y qué reglas se utilizan para desarrollarla? 4. ¿Cuáles son las analogías y diferencias entre celulosa y el almidón?
5. Indique 4 el nombre de hexosas, pentosas, triosas y su importancia. ALIANZA CON LAS TIC
7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Alfaro, P. (8 de junio de 2020). Experimento para identificar carbohidratos en los alimentos. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=uQK-3g_EKi8
García, X. (4 de marzo de 2015). Reconocimiento de Glúcidos (Almidón). Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=rRZ5O4oHcGo
MedlinePlus. (30 de septiembre de 2020). Carbohidratos en la dieta. Recuperado de: https://medlineplus.gov/spanish/carbohydrates.html
Pinzón, D. (2017). Carbohidratos estructura y clasificación. Recuperado de: http://ri.uaemex.mx/oca/view/20.500.11799/35238/1/secme-22142.pdf
Rico, X. (2020). ¿Qué es el almidón? Características y funciones de este nutriente. Recuperado de: https://azsalud.com/nutricion/almidon
Diviértete con los glúcidos en los siguientes simuladores virtuales (Instala un lector de código QR)
Explora un poco más a fondo sobre los hidratos de carbono, ingresando a: http://www.iib.unsam.edu.ar/archivos/docencia/licenciatura/biotecnologia/2017/Q
uimicaBiol/1489963283.pdf https://www.biologiasur.org/index.php/la-celula/base/glucidos
VIDEO TUTORIAL: Visualiza el desarrollo de las actividades experimentales, de carbohidratos en el canal de YouTube “Experimentando Aprendo – UEFRA”: https://www.youtube.com/channel/UC-r1AGZ5w0CMV9XSerw6G1w
Las frutas poseen carbohidratos y por ello es importante
consumir diariamente tan una la porción
necesaria
La falta de actividades físicas y ejercicio provocan que los carbohidratos se almacenen en el
cuerpo en forma de grasa.
257
UNIDAD EDUCATIVA FISCAL RAÚL ANDRADE
GUÍA DE PRÁCTICAS ALTERNATIVAS DE LABORATORIO DE
QUÍMICA
1. DATOS GENERALES
ÁREA: Ciencias Naturales ASIGNATURA: Química
CURSO: Tercero BGU PARALELO:
NOMBRE DEL DOCENTE: NOMBRE DEL ESTUDIANTE:
Clase Experimental No.9 Fecha:
TEMA: Identificación de lípidos en alimentos
Introducción
Lípidos
Biomoléculas compuestas por elementos esenciales (C, H, O, N, P, S), caracterizados por ser insolubles en agua, sin embargo, se pueden diluir en disolventes orgánicos como el benceno, cloroformo y acetona; son muy importantes al cumplir funciones de almacenamiento de energía, protección, pigmentación, hormonas y entre otras. Son conocidos cotidianamente como grasas, de modo que existen grasas saturadas e insaturadas, lípidos saponificables e insaponificables (Punta Candieria, 2020).
Ácidos grasos:
Son ácidos producto de la hidrólisis de lípidos, constituidos por una cadena hidrocarbonada de 12 a 24 átomos de carbono y un grupo carboxilo; si la cadena presenta enlaces simples se constituyen como ácidos grasos saturados y si presenta un doble enlace son insaturados. Enlace simple Enlace doble
Las cadenas de los ácidos grasos insaturados presentan en su estructura un tipo de enlace que dependerá de la configuración de espacio a la que se encuentre el doble enlace; de modo que puede ser enlaces cis los cuales producen una pequeña desviación en la cadena o enlaces trans que involucra las altas cantidades de LDL (colesterol malo) y mantiene la cadena recta; la mayor parte de ácidos grasos presentan el enlace cis, por lo que sus cadenas se curvan (Punta Candieria, 2020).
Lípidos saponificables: Producen ácidos grasos, al estar en contacto con bases o sales alcalinas producen jabones y alcoholes, dentro de ellos se encuentran las ceras, aceites, mantecas, acilglicéridos y los glucolípidos
258
Lípidos insaponificables: No pueden realizar el proceso de saponificación, algunos de ellos pueden tener uno varios enlaces dobles; dentro de ellos se encuentran, los terpenos, esteroides, esteroles e inclusive las hormonas eicosanoides.
Objetivos de la práctica:
Identificar la presencia de lípidos en los alimentos a través de reacciones químicas. Establecer el comportamiento de los lípidos ante los reactivos. Determinar el tipo de lípidos encontrados en los alimentos muestras. Comprobar las propiedades de los lípidos para identificar su naturaleza.
2. MATERIALES EQUIPOS Y REACTIVOS
Materiales Reactivos Aceite vegetal Brócoli, pepino Chocolate derretido Fresa, manzana Leche Pan Papa cruda y papa frita. Salchicha Tomate, lechuga, haba, zanahoria
Aceite con color (achote) Aceite de oliva Aceite vegetal Agua Alcohol etílico Grasa de pollo Manteca de chancho Mantequilla derretida Tintura de yodo
3. METODOLOGÍA
Lípidos o grasas
Se encuentran en diferentes tipos de alimentos de origen animal y vegetal siendo fundamentales para el organismo al cumplir con diferentes funciones, principalmente constituyen una gran reserva de energía, son los responsables de brindar calor al cuerpo ante el frio, ayudan a regular las hormonas, producen agua al combustionar dentro del cuerpo, protegen órganos importantes permiten el transporte de vitaminas y brinda ácidos grasos esenciales, entre otras (WebConsultas, 2020).
a. Determinación de lípidos con alcohol etílico
Los lípidos se encuentran en una gran variedad de alimentos, según su clasificación pueden estar presentes en la yema de huevo, aceite de coco y en la mantequilla donde se encuentran los ácidos grasos saturados; también están presentes en el aceite de oliva y frutos secos como las almendras (ácidos grasos insaturados) e inclusive están inmersos en el pescado, lácteos, grasa animal, aceites de maíz y la soya (ácidos grasos insaturados esenciales); además de encontrarse como colesterol en carne de vaca, algunas partes del cerdo y un muchos alimentos más (Haro, 2020).
Procedimiento experimental:
Macerar los diferentes tipos de alimentos muestra y colocarlos en vasos de plástico transparente (Brócoli, chocolate derretido, pepino, salchicha, fresa, haba, pan, tomate, lechuga, leche, zanahoria, manzana, aceite vegetal, papa cruda y papa frita).
Verter 3 ml de alcohol etílico en las diferentes muestras mezclar y dejar en reposo durante 10 minutos.
Extraer 1 ml del líquido de la muestra y trasvasarlo a diferentes vasos transparentes. Agregar de 5 a 7 gotas de agua en cada muestra, si la muestra presenta un cambio hay
259
presencia de lípidos al ser hidrofóbicos (apolares) caso contrario están ausentes.
b. Reconocimiento de ácidos grasos saturados e insaturados
Procedimiento experimental:
Colocar en vasos de plásticos diferentes muestras de ácidos grasos: aceite vegetal, grasa de pollo, manteca de chancho, aceite con color, aceite de oliva y mantequilla (derretida).
Agregar en cada muestra 5 gotas de tintura de yodo y agitar con un cotonete diferente, a cada una de las muestras.
Observar la reacción química que se realiza; en el caso de ser adsorbida la tintura de yodo hay presencia de ácidos grasos insaturados, al no ser absorbidos son saturados y si una pequeña parte fue absorbida están presentes los dos tipos de ácidos grasos.
4. CONSIDERACIONES
Utilizar la bata de laboratorio y un trapo para los derrames de las sustancias químicas producidas.
Desarrollar todos los cálculos y cuestionamientos solicitados. Evitar el consumo de cualquier disolución realizada, al estar estrictamente elaboradas con fines
experimentales. Realizar con mucho cuidado y precaución las actividades experimentales que implican el uso
de fuego o materiales inflamables.
5. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Lípidos o grasas
Experiencia A: Determinación de lípidos con alcohol etílico Muestra Característica observada Presencia o ausencia de lípidos
Brócoli
Chocolate derretido
Pepino
Salchicha
Fresa
Haba
Pan
Tomate
Lechuga
Leche
Zanahoria
Manzana
Aceite vegetal
Papa cruda
Papa frita
Experiencia B: Reconocimiento de ácidos grasos saturados e insaturados Muestra Característica observada Presencia de ácidos grasos saturados o
insaturados
Aceite vegetal
Grasa de pollo
Manteca de chancho
Aceite de color (Achote)
Aceite de oliva
Mantequilla
CURIOSIDADES
260
6. CUESTIONARIO
1. Investigue el tipo de lípido de cada uno de los productos muestra de la actividad# 1 2. Realice un cuadro comparativo de las características de los lípidos saturados e
insaturados 3. Escriba 5 ejemplos de cada tipo de lípidos. 4. Señale las funciones principales que cumplen los lípidos en el organismo humano.
5. ¿Cuáles son las características de los lípidos saponificables e insaponificables?
ALIANZA CON LAS TIC
7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Haro, A. (2020). Los lípidos. Recuperado de: https://www.lechepuleva.es/corazon-sano/lipidos Punta Candieria. (2020). Lípidos. Recuperado de:
https://www.edu.xunta.gal/centros/iespuntacandieira/system/files/03_L%C3%ADpidos.pdf Rodriguez, K. (12 de diciembre de 2017). Datos curiosos de los lípidos. Recuperado de:
http://loslipidosgrupo2.blogspot.com/2017/12/datos-curiosos-sobre-los-lipidos.html Sierra, O. (31 de marzo de 2020). Extracción de Lípidos experimento. Recuperado de:
https://www.youtube.com/watch?v=N2hIkzOYdgA
WebConsultas. (4 de febrero de 2020). Lípidos o grasas. Recuperado de: https://www.webconsultas.com/quienessomos
Diviértete jugando y aprendiendo con los lípidos en los simuladores virtuales. (Instala un lector de código QR)
Explora un poco más a fondo sobre los lípidos ingresando a: https://botanica.cnba.uba.ar/Pakete/3er/LosCompuestosOrganicos/1111/Lipidos.htm
http://biomodel.uah.es/model2/lip/inicio.htm
https://www.biologiasur.org/index.php/la-celula/base/lipidos
VIDEO TUTORIAL: Visualiza el desarrollo de las actividades experimentales, de los lípidos en el canal de YouTube “Experimentando Aprendo – UEFRA”: https://www.youtube.com/channel/UC-r1AGZ5w0CMV9XSerw6G1w
La parte química activa de la membrana celular está constituida por las
grasas, si no existieran no funcionaría el organismo.
Si un aceite no ha sido refinado, cuando se lo
calienta se evapora rápidamente.
Ilustración 33. Membrana celular. Fuente: https://espaciociencia.com/
261
´
UNIDAD EDUCATIVA RAÚL ANDRADE
GUÍA DE PRÁCTICAS ALTERNATIVAS DE LABORATORIO DE
QUÍMICA
1. DATOS GENERALES
ÁREA: Ciencias Naturales ASIGNATURA: Química
CURSO: Tercero BGU PARALELO:
NOMBRE DEL DOCENTE: NOMBRE DEL ESTUDIANTE:
Clase Experimental No.10 Fecha:
TEMA: Determinación de proteínas en alimentos
Introducción
Proteínas
Forman parte del conjunto de biomoléculas orgánicas formadas por el CHON y algunos elementos como como el azufre, fosforo, hierro, cobre y magnesio; están constituidas por cadenas lineales de aminoácidos (aa), donde una molécula con 10 aminoácidos forma un olipéptido, más de 10 aa constituyen un polipéptido y superior a 50 aa dan lugar a una proteína (Tuñon, 2008).
Aminoácidos:
Son unidades de materia conformada por un carbono α (-C-) que se encuentra unido a un ácido carboxilo (-COOH) y un grupo (-NH2) amino; la unión de aminoácidos da lugar a la formación de proteínas, siendo necesarios para desempeñar algunas funciones de los seres vivos, existen aminoácidos esenciales que son necesarios adquirir y otros no esenciales al estar inmersos en el organismo (Montecinos, 2018).
Aminoácidos esenciales Aminoácidos No esenciales
Enlace peptídico:
Es el puente de unión de un aminoácido con otro al unir el grupo carboxilo (–COOH) de un aminoácido con el grupo amino (–NH2) de otro mediante un proceso de deshidratación donde se libera una molécula de H2O, considerando que el inicio de la cadena de péptidos inicia por el grupo amino
(Punta Candieira, 2020).
262
Las cadenas de aminoácidos presentan ciertas formas estructurales que van de acuerdo a la cantidad de proteínas que forman y a la complejidad de la función que van a desempeñar,
estableciéndose un nivel de crecimiento proteico estructural.
Estructura de la proteína Gráfico
Primaria: Corresponde a la secuencia línea de aminoácidos de una cadena polipeptídica en forma ordenada.
Secundaria: Referente al espacio.
α-hélice: Forma retorcida, helicoidal a través la unión un aminoácido con – NH2 del cuarto aminoácido siguiente a través de puentes de hidrogeno. Lámina plegada β: En forma de hoja plegada debido a la rigidez del enlace peptídico.
Terciaria: Forma tridimensional, enrollamiento de la cadena que se va uniendo mediante puentes de H, disulfuro e interacciones electrostáticas e hidrostáticas.
Cuaternaria: Involucra el agrupamiento de cadenas polipeptídicas (protómeros) de estructura dos y tres para formar una estructura más compleja (oligómero).
Objetivos de la práctica:
Determinar la presencia de proteínas en diferentes alimentos mediante la aplicación de reactivos.
Observar e identificar el proceso de desnaturalización de una proteína. Investigar el tipo de proteínas presentes en los alimentos de muestra. Reconocer las propiedades de las proteínas ante la presencia de diferentes factores.
2. MATERIALES EQUIPOS Y REACTIVOS
Materiales Reactivos Equipos
Tubos de ensayo Jeringuilla Olla pequeña Malla Cerillos Mechón de Cabello Recipiente transparente con tapa 4 vasos transparentes
Ácido cítrico de limón Ácido acético (vinagre) Acetona Hipoclorito de sodio (cloro) Alcohol etílico (antiséptico) Agua fría y caliente 5 huevos Leche
Mechero bunsen casero
3. METODOLOGÍA
Proteínas
Cumplen diferentes funciones que son muy importantes para el organismo, entre ellas se encuentran el crecimiento de tejidos y órganos, regular las actividades hormonales, contribuir al sistema inmunológico, transporte (oxígeno, grasas), aportan como reservas energéticas al contener aminoácidos que son un motor para el cuerpo; siendo importante consumir proteínas de alto y bajo valor biológico (Zudaire, 2003).
263
a. Obtención de la albumina
Una de las proteínas que se encuentran en la clara del huevo en alto porcentaje es la albumina, proteína que aporta una alta cantidad de nutrientes; además forma parte del organismo humano encontrada en el flujo sanguíneo, encarga del transporte de hormonas, la presión oncotica y otras funciones importantes (Cocinista, 2020).
Procedimiento experimental:
Agregar clara de huevo dentro de dos tubos de ensayo y llevarlos a baño maría, cerrando el tubo de ensayo preferentemente.
Dejar reposar los tubos de ensayo luego de extraerlos, analizar y observar las reacciones químicas obtenidas.
Determinar la presencia de albumina e investigar su fórmula química y estructural.
b. Reconocimiento de la caseína en la leche
La leche es uno de los alimentos que contiene una gran cantidad de proteínas, como la caseína que tiene diferentes tipos de la misma e inclusive forma parte de los quesos que son elaborados a raíz de ella; otras proteínas que se pueden encontrar en la leche son las albuminas y globulinas que según el empleo que se le designe a la leche actuaran en mayor proporción (Food-Info, 2017).
Procedimiento experimental:
Muestra a: verter 3 ml de leche en un tubo de ensayo y añadir 1ml de ácido cítrico de limón. Muestra b: colocar 3 ml de leche en un tubo de ensayo y agregar 1ml de acetona. Muestra c: colocar 3 ml de leche en un tubo de ensayo y agregar 1ml de ácido acético. Agitar bien las muestras anteriores y determinar la presencia de la caseína de la leche,
considerando las diferencias que se puedan presentar acorde al tipo de reactivo aplicado.
c. Desnaturalización de la Queratina
Una proteína que forma parte del cabello, la piel e incluso las uñas del ser humano es la queratina que desempeña algunas funciones y según el lugar donde se encuentre puede ser dura o suave; en la piel y el cabello brindan impermeabilidad y elasticidad, mientras que en las uñas son una dura defensa contra los organismos externos, teniendo en su estructura a la cisteína que uno de sus aminoácidos (IDM, S.f.)
Procedimiento experimental:
Colocar en un frasco transparente con tapa 20 ml de cloro e insertar un mechón de cabello. Dejar reposar el cabello durante 10 minutos. Observar y analizar las reacciones químicas sucedidas y determinar las características de la
desnaturalización de la queratina.
d. Propiedades de las proteínas
Procedimiento experimental:
Verter 20 ml de cada uno de los reactivos: alcohol, vinagre, agua caliente y agua fría en diferentes recipientes transparentes.
Añadir 10 ml de clara de huevo en cada uno de los recipientes y dejar reposar la mezcla durante 30 minutos.
Posteriormente agitar cada una de las muestras, observar y analizar las diferencias que se dieron con cada uno de los reactivos para la obtención de la proteína albumina.
4. CONSIDERACIONES
Utilizar la bata de laboratorio y un trapo para los derrames de las sustancias químicas producidas.
Desarrollar todos los cálculos y cuestionamientos solicitados.
264
Evitar el consumo de cualquier disolución realizada, al estar estrictamente elaboradas con fines experimentales.
Realizar con mucho cuidado y precaución las actividades experimentales que implican el uso de fuego o materiales inflamables.
5. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Proteínas
Experiencia A: Obtención de la albumina
Proteína Fórmula Química Fórmula Química
Propiedades Características
Experiencia B: Reconocimiento de la caseína en la leche
Proteína Fórmula Química Fórmula Química
Reactivo Reacción Características y propiedades
Ácido cítrico
Acetona
Ácido acético
Experiencia C: Desnaturalización de la Queratina
Proteína Fórmula Química Fórmula Química
Propiedades Características
Experiencia D: Propiedades de las proteínas
Proteína Fórmula Química Fórmula Química
Indicador Propiedades Características
Alcohol etílico
Ácido acético
H2O fría
H2O caliente
CURIOSIDADES
6. CUESTIONARIO 1. Enliste 5 aminoácidos esenciales y no esenciales con su respectivo nombre y formula
estructural. 2. Investigar que es la desnaturalización de las proteínas 3. ¿Qué es un aminoácido? y ¿Cuál es la función de los péptidos?
4. Determine la función principal del enlace peptídico
ALIANZA CON LAS TIC
Existen alrededor de 42 millones de moléculas de proteínas dentro de una sola célula.
Para la formación de tendones, cartílagos, el cabello, uñas, lana, seda y otros tejidos, son
necesarias las proteínas que están constituidas por un conjunto de aminoácidos, Ilustración 34. Célula.
Fuente: http://biologia-deniseduardotuctucsolis-
ba6am.over-blog.com/ Ilustración 35.Tejidos. Recuperado de:
https://sites.google.com/
265
7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Cocinista. (2020). Albúmina. Recuperado de: https://www.cocinista.es/web/es/enciclopedia-cocinista/ingredientes-modernos/albumina.html Food-Info. (1 de julio de 2017). ¿Cuáles son las proteínas presentes en la leche? Recuperado de: http://www.food-info.net/es/qa/qa-fp1.htm
IDM. (s.f.). Queratina. Recuperado de: https://imdermatologico.com/queratina/
Montecinos, S. (2018). Proteínas y ácidos nucleicos. Recuperado de: https://www.exa.unicen.edu.ar/catedras/quimica/Quimica%20organica%20y%20biologica/PROTEINAS.pdf Punta Candieira. (2020). Recuperado de: https://www.edu.xunta.gal/centros/iespuntacandieira/system/files/04_Prote%C3%ADnas.pdf Siri, G. (18 de diciembre de 2018). Experimentos de proteínas. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=PnS54OPThd8 Tirado, N. (8 de febrero de 2017). Experimento de proteínas. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=ZHjoftNw8XA Tuñon, I. (2008). Estructura y propiedades de las proteínas. Recuperado de: https://www.uv.es/tunon/pdf_doc/proteinas_09.pdf Zudaire, M. (14 de marzo de 2003). La importancia de las proteínas. Recuperado de: https://www.consumer.es/alimentacion/la-importancia-de-las-proteinas.html
Diviértete jugando y reforzando con las proteínas en los simuladores virtuales.
(Instala un lector de código QR)
Explora un poco más a fondo sobre las proteínas, ingresando a: http://www.bionova.org.es/biocast/tema08.htm https://www.asturnatura.com/articulos/nutricion/energia-nutrientes-
componentes-dieta/proteinas-estructura-quimica.php
VIDEO TUTORIAL: Visualiza el desarrollo de las actividades experimentales, de las proteínas en el canal de YouTube “Experimentando Aprendo – UEFRA”:
https://www.youtube.com/watch?v=wj127KFzhk4
266
UNIDAD EDUCATIVA FISCAL RAÚL ANDRADE TERCERO DE BACHILLERATO GENERAL UNIFICADO
INFORME DE LABORATORIO
LABORATORIO DE QUÍMICA PERÍODO: 2020-2021
ÁREA: CIENCIAS NATURALES ASIGNATURA: QUÍMICA
DOCENTE: INFORME DE LA PRÁCTICA No.:
APELLIDOS Y NOMBRES:
CURSO Y PARALELO:
GRUPO:
FECHA:
1. Tema:
_____________________________________________________________________________________________________________________
2. Objetivos:
______________________________________________________________________________________________________________________
3. Hipótesis:
______________________________________________________________________________________________________________________
4. Variables:
Dependiente (efecto):___________________________________
Independiente (causa):__________________________________
5. Materiales y Métodos:
Materiales Equipos Reactivos
__________________ __________________ _____________
__________________ __________________ _____________
__________________ __________________ _____________
__________________ __________________ _____________
__________________ __________________ _____________
6. Esquema Gráfico:
267
7. Resultados y discusión/ observaciones:
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
8. Conclusiones:
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
9. Cuestionario:
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
10. Referencias Bibliográficas:
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
Anexos (evidencias fotográficas de la práctica de laboratorio)
268
Nota: La rúbrica de evaluación dependerá netamente de las consideraciones del docente y puede ser modificada acorde con la práctica de laboratorio realizada.
RÚBRICA PARA EVALUAR El DESARROLLO Y DESEMPEÑO DE LA PRÁCTICA DE LABORATORIO DE QUÍMICA
Criterio 1 0,5 0,25 Puntaje
Presentación
Entrega el informe de laboratorio a tiempo, completo y en orden.
Entrega el informe de laboratorio a tiempo, un poco incompleto y en orden.
Entrega el informe de laboratorio tarde, incompleto y en desorden.
Normativa de Seguridad
Respeta y pone en práctica la normativa de seguridad.
Respeta, pero no pone muy en práctica la normativa de seguridad.
Irrespeta y no pone en práctica la normativa de seguridad.
Planteamiento y solución de hipótesis
Plantea hipótesis y las corrobora de forma coherente al final de la práctica.
Plantea hipótesis, pero no las corrobora de forma coherente al final de la práctica.
No plantea hipótesis, ni las corrobora de forma coherente al final de la práctica.
Aplicación de los conocimientos
Aplica los conocimientos, teóricos y formulas aprendidas durante la clase.
Aplica ciertos conocimientos teóricos y formulas aprendidas durante la clase.
Aplica muy pocos conocimientos teóricos y formulas aprendidas durante la clase.
Resolución de Problemas
Resuelve los problemas planteados en su totalidad, sin inconvenientes.
Resuelve algunos problemas planteados y presenta algunos inconvenientes.
Casi no resuelve ningún problema planteados y tiene mucha dificultad para resolverlos.
Desarrollo de habilidades, destrezas y competencias
Desempeña generalmente habilidades, destrezas y competencias individuales y grupales.
Desempeña en la mayor parte de la práctica habilidades, destrezas y competencias individuales y grupales.
Desempeña en algunos aspectos de la práctica habilidades, destrezas y competencias individuales y grupales.
Vinculación de la teoría con la práctica
Relaciona siempre los conocimientos con los fenómenos y leyes de la naturaleza.
Relaciona en ocasiones los conocimientos con los fenómenos y leyes de la naturaleza.
Relaciona a veces los conocimientos con los fenómenos y leyes de la naturaleza.
Materiales, equipos, y reactivos de laboratorio
Manipula con cuidado y precisión los implementos del laboratorio.
Manipula con un poco de cuidado y precisión los implementos del laboratorio.
Manipula sin cuidado ni precisión los implementos del laboratorio.
Trabajo en equipo
Se comunica, colabora y trabaja en conjunto.
Se comunica a veces, colabora poco, pero intenta trabajar en conjunto.
No se comunica mucho, casi no colabora y no trabaja en conjunto.
Resultados de aprendizaje
TOTAL
269
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Alcázar, D., Fuentes, F., Gallardo, M., Herrera, Cl., Linares, I., Villareal.,
Zambrano, A. (2015). Manual de prácticas de laboratorio de
Química general. Barranquilla: Educosta.
Alemán, J., Mata, M. (2006). Guía de elaboración de un manual de
prácticas de laboratorio, taller o campo: asignaturas teórico
prácticas. Universidad Autónoma Chapingo: México.
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6fP70cBsAxzoBgrBUAswS7skx8hQ
279
Anexo 2. Solicitud de autorización a la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade para realizar el proyecto de investigación
282
Anexo 5. Solicitud para determinar la validación de los instrumentos de investigación por parte de la docente MSc. Shirley Murriagui
286
Anexo 9. Solicitud para determinar la validación de los instrumentos de investigación por parte del docente Dr. Raúl Pozo
290
Anexo 13. Solicitud para determinar la validación de los instrumentos de investigación por parte de la docente MSc. Verónica Maila
294
Anexo 17. Encuesta dirigida a los estudiantes de segundo y tercero de BGU de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE FILOSOFÍA, LETRAS Y CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN
CARRERA DE CIENCIAS NATURALES Y DEL AMBIENTE, BIOLOGÍA
Y QUÍMICA
ENCUESTA DIRIGIDA A LOS ESTUDIANTES DE SEGUNDO Y
TERCERO DE BACHILLERATO GENERAL UNIFICADO DE LA
UNIDAD EDUCATIVA UNIDAD EDUCATIVA FISCAL RAÚL ANDRADE
TEMA: Prácticas alternativas de laboratorio en la enseñanza de Química
del segundo y tercero de Bachillerato General Unificado de la Unidad
Educativa Raúl Andrade, 2020-2021.
OBJETIVO: Sr/Srta. Estudiante el instrumento presentado a continuación
tiene como propósito Determinar la importancia de las prácticas de
laboratorio de Química en la enseñanza de Química en los segundos y
terceros años Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Raúl
Andrade en el periodo 2020-2021.
DATOS INFORMATIVOS:
Curso:……………………… Paralelo: ……………
INSTRUCCIONES:
Lea detenidamente cada pregunta y marque con una X la
alternativa más cercana a su punto de vista.
Si tiene alguna duda o inquietud consúltela con el encuestador.
Solicito y agradezco su colaboración y me permito indicarle que la
encuesta es anónima, por lo tanto, los datos obtenidos serán de
carácter confidencial y con fines educativos, por ello le pido
comedidamente responder con total veracidad y honestidad.
1. ¿Qué tan importantes considera a las prácticas de laboratorio
para el aprendizaje de la Química?
295
Opciones Muy
importante
Poco
importante
Sin opinión
alguna
Casi sin
importancia
Sin
importancia
Interés por la asignatura
Aprendizaje significativo
Desarrollo de habilidades, destrezas y valores
Resolución de problemas
Aplicación de los conocimientos
Descubrimiento y exploración de la ciencia
2. ¿Con qué frecuencia el docente emplea los siguientes tipos de
prácticas de laboratorio durante la enseñanza de la Química?
Tipos de prácticas de laboratorio
Sie
mp
re
Cas
i
Sie
mp
re
A v
ece
s
Cas
i
Nu
nc
a
Nu
nc
a
Prácticas ilustrativas: actividades experimentales a través de
gráficos o ejemplificaciones.
Prácticas experimentales tradicionales: desarrolladas dentro de
laboratorios con materiales, equipos y reactivos.
Prácticas experimentales virtuales: realizadas por medio de
sistemas computacionales, simulando la realidad.
Prácticas experimentales a partir de materiales y productos de
uso cotidiano: se utilizan materiales y productos de uso común.
Prácticas de micro investigación dirigida: resolución de
problemas mediante investigaciones.
3. ¿Qué habilidades ha desarrollado al realizar prácticas de
laboratorio de Química?
Habilidades Siempre Casi
Siempre A
veces Casi
Nunca Nunca
Habilidades prácticas
Habilidades intelectuales
Habilidades personales o colaborativas
296
4. ¿Qué destrezas ha desarrollado al ejecutar actividades
experimentales mediante las prácticas de laboratorio de Química?
Destrezas
Fre
cu
en
tem
en
te
Casi fr
ecu
en
te
Ocasio
nalm
en
te
Casi N
un
ca
Nu
nca
Destrezas en procesos básicos: Observación, clasificación, deducción, comunicación, medición, formulación de resultados.
Destrezas en procesos complejos: Interpretación, formulación, manipulación de variables, uso de técnicas y métodos, formulación de resultados y conclusiones.
5. ¿Qué capacidades desarrolla por medio de las prácticas de
laboratorio de Química?
Capacidades
Sie
mp
re
Cas
i
Sie
mp
re
A v
ece
s
Cas
i
Nu
nc
a
Nu
nc
a
Relación de conocimientos con hechos de la realidad: mediante la realización de experimentos.
Modos de proceder: Uso de métodos, procedimientos, instrumentos, equipos y materiales de laboratorio.
Comunicación: Formulación de ideas y conclusiones de la actividad experimental con vocabulario adecuado.
Valoración del trabajo científico: desempeño del alumno, colaboración individual y entre compañeros.
6. ¿Qué aspectos el docente evalúa al desarrollar prácticas de
laboratorio de Química?
Evaluación de las prácticas de laboratorio
Frecuentemente
Casi frecuente
Ocasionalmente
Casi Nunca
Nunca
Evaluación del aprendizaje: resultados alcanzados.
Evaluación de la planificación y desarrollo: del grupo en general.
Evaluación de materiales de instrucción: materiales, equipos y guías de laboratorio.
297
7. ¿Con qué frecuencia el docente de Química utiliza los siguientes
métodos de enseñanza durante la clase?
Métodos de enseñanza
Sie
mp
re
Cas
i
Sie
mp
re
A v
ece
s
Cas
i
Nu
nc
a
Nu
nc
a
Método deductivo: Va de casos generales a particulares.
Método inductivo: Parte de hechos particulares a generales.
Método activo: participación activa del estudiante a través de las técnicas y herramientas para construir su aprendizaje.
Método heurístico: solución de problemas mediante la experiencia, el descubrimiento y la creatividad.
Método Analítico: descomponer un tema en sus partes.
Método experimental: comprobación de los conocimientos, mediante actividades experimentales.
8. ¿Qué técnicas de enseñanza ha evidenciado que el docente utiliza
con mayor frecuencia durante la enseñanza de la Química?
Técnicas de enseñanza
Sie
mp
re
Cas
i
Sie
mp
re
A v
ece
s
Cas
i
Nu
nc
a
Nu
nc
a
Aprendizaje Basado en Problemas
Aprendizaje Basado en Proyectos
Aprendizaje colaborativo
Estudio de casos
Experimentales
Preguntas y respuestas
9. ¿Qué tipo de estrategias de enseñanza emplea el docente durante
la clase de Química?
Estrategias de enseñanza Siempre Casi
Siempre A
veces Casi
Nunca Nunca
Resumen
Organizador Previo
Ilustraciones
Analogías
Mapas conceptuales y redes semánticas
298
Uso de estructuras textuales
10. ¿Qué estilo de enseñanza presenta el docente de Química para la
realización de las prácticas de laboratorio?
Estilo de enseñanza de laboratorio de Química
Siempre Casi
Siempre A
veces Casi
Nunca Nunca
Estilo expositivo: el docente es guía de las actividades experimentales.
Estilo por descubrimiento: orienta al estudiante a descubrir algo nuevo.
Estilo indagativo: incentiva la búsqueda de información.
Estilo por resolución de problemas: solución de problemas.
11. ¿Cuál de las siguientes características alternativas considera que
se debería implementar para fortalecer el desarrollo de prácticas
de Laboratorio de Química a partir de materiales y/o productos de
uso cotidiano?
¡GRACIAS POR SU COLABORACIÓN!
Características Muy de acuerdo
Algo de acuerdo
Ni de acuerdo Ni en desacuerdo
Algo en desacuerdo
Muy en desacuerdo
Prácticas aplicadas en los contenidos difíciles
Normas de Seguridad y comportamiento en el laboratorio
Uso de materiales y/o productos de uso cotidiano
Materiales y/o productos económicos
Materiales y/o productos reciclados
Ilustraciones y ejemplificaciones experimentales
Micro investigaciones experimentales
Videos tutoriales
Sitios Web de refuerzo
299
Anexo 18. Entrevista dirigida a los docentes de la asignatura de Química de segundo y tercero de BGU de la Unidad Educativa Raúl Andrade
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE FILOSOFÍA, LETRAS Y CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN CARRERA DE CIENCIAS NATURALES Y DEL AMBIENTE, BIOLOGÍA
Y QUÍMICA
ENTREVISTA DIRIGIDA A LOS DOCENTES DE LA ASIGNATURA DE QUÍMICA DE LA UNIDAD EDUCATIVA UNIDAD EDUCATIVA
FISCAL RAÚL ANDRADE
TEMA: Prácticas alternativas de laboratorio en la enseñanza de Química del segundo y tercero de Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade, 2020-2021.
1. ¿Por qué considera importante la realización de las prácticas de
Laboratorio durante la enseñanza de Química?
2. ¿Qué tipos de prácticas de laboratorio de Química aplica durante la
enseñanza de esta asignatura? y ¿Con qué frecuencia lo hace?
3. ¿Qué habilidades y destrezas logran desarrollar los estudiantes
mediante la aplicación de prácticas de laboratorio de Química?
4. ¿Qué competencias desarrolla el estudiantado al realizar las prácticas
de laboratorio de Química? y ¿Cuáles serían las más importantes?
5. ¿Qué aspectos son necesarios de evaluar durante el desarrollo de las
prácticas de laboratorio de Química? y ¿Por qué?
6. ¿Qué tipo de métodos y técnicas emplea durante la enseñanza de la
Química? y ¿Por qué?
7. ¿Qué tipo de estrategias utiliza durante la enseñanza de la Química? y
¿Por qué?
8. ¿Con qué estilo de enseñanza de laboratorio de Química logra que el
estudiante alcance los objetivos de aprendizaje deseados? y ¿Por
qué?
9. ¿Considera necesaria la implementación de una guía de prácticas
alternativas de laboratorio de Química a partir de materiales y/o
productos de uso cotidiano, para fortalecer el proceso de enseñanza –
aprendizaje? y ¿Qué estructura y características ésta debería
presentar?
¡GRACIAS POR SU COLABORACIÓN!
300
Anexo 19. Entrevista dirigida a la experta en prácticas de laboratorio de Química de la Carrera de Pedagogía en las Ciencias Experimentales, Química y Biología de la Universidad Central del Ecuador
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE FILOSOFÍA, LETRAS Y CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN CARRERA DE CIENCIAS NATURALES Y DEL AMBIENTE, BIOLOGÍA
Y QUÍMICA
ENTREVISTA DIRIGIDA A EXPERTOS DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE QUÍMICA DE LA CARRERA DE PEDAGOGÍA
EN CIENCIAS EXPERIMENTALES, QUÍMICA Y BIOLOGÍA
TEMA: Prácticas alternativas de laboratorio en la enseñanza de Química
del segundo y tercero de Bachillerato General Unificado de la Unidad
Educativa Fiscal Raúl Andrade, 2020-2021.
1. ¿Cuál es la importancia que tienen las prácticas de Laboratorio como
método didáctico durante la enseñanza de la Química? y ¿Por qué?
2. ¿Qué tipos de prácticas de laboratorio son las más óptimas para
aplicarse durante la enseñanza de la Química en el Bachillerato? y
¿Por qué?
3. ¿Qué habilidades y destrezas desarrollan los estudiantes a través de
las prácticas de Laboratorio de Química?
4. ¿Cuáles son las competencias que el estudiante desarrolla con la
aplicación de las prácticas de laboratorio de Química?
5. ¿Qué aspectos son necesarios evaluar durante la aplicación de las
prácticas de laboratorio de Química? y ¿Por qué?
6. ¿Qué métodos y técnicas didácticas son las más fundamentales e
idóneas para le enseñanza de la Química? y ¿Por qué?
7. ¿Qué tipo de estrategias de enseñanza se puede utilizar durante la
clase Química? y ¿Por qué?
8. ¿Qué método de enseñanza el docente debe aplicar para guiar a los
estudiantes durante las actividades experimentales? y ¿Por qué?
9. ¿Considera necesaria la implementación de una guía de prácticas
alternativas de Laboratorio de Química a partir de materiales y/o
productos de uso cotidiano, para que fortalezcan el proceso de
enseñanza–aprendizaje de Química? y ¿Qué estructura y
características ésta debería presentar?
¡GRACIAS POR SU COLABORACIÓN!
301
Evidencias Fotográficas
Anexo 19. Evidencia fotográfica de la entrevista realizada a la docente de Química de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade
Anexo 20. Evidencia fotográfica de la entrevista realizada con la experta en prácticas de laboratorio de Química de la Carrera de Pedagogía en las ciencias experimentales, Química y Biología de la Universidad Central del Ecuador
Ilustración 36. Entrevista a la Lic. Ana Lucía Camino, docente de Química de los segundos y terceros años de Bachillerato General unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade (Macas, 2020).
Ilustración 37. Entrevista realizada a la Dr. Rafaela Balseca, laboratorista de Química de la Carrera de Pedagogía en las Ciencias Experimentales, Química y Biología de la Universidad
Central del Ecuador (Macas, 2020).
302
Anexo 21. Evidencia fotográfica de la aplicación virtual de la encuesta a los estudiantes de tercero de Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade
Ilustración 38. Explicación de los parámetros de la encuesta aplicada a los estudiantes de tercero de Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade (Macas, 2020).
Ilustración 39. Aplicación virtual de la encuesta a los estudiantes de tercero de Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade (Macas, 2020).
303
Anexo 22. Evidencia fotográfica de la aplicación virtual de la encuesta a los estudiantes de segundo de Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade
´
Ilustración 40. Explicación de los parámetros de la encuesta aplicada a los estudiantes de tercero de Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade (Macas, 2020).
Ilustración 41. Aplicación virtual de la encuesta a los estudiantes de tercero de Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa Fiscal Raúl Andrade (Macas. 2020).
304
Anexo 23. Evidencia de la elaboración de los videos tutoriales de la propuesta
Ilustración 42. Elaboración de las actividades experimentales de los videos tutoriales de la propuesta (Macas. 2020).
Ilustración 43. Video tutoriales de las actividades experimentales de la propuesta (Macas, 2020).
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