8/6/2019 Pilas (II)

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Pilas (II)

Autores: Silvia Cerdeira, Helena Ceretti y Eduardo Reciulschi

Responsable disciplinar: Silvia Blaustein

rea disciplinar: Qumica

Temtica: Aplicacin de reacciones de xido-reduccin: pilas

Nivel:Secundario, ciclo bsico

Secuencia didctica elaborada por Educ.ar

Propsitos generales

Promover el uso de los equipos porttiles en el proceso de enseanza y aprendizaje.

Promover el trabajo en red y colaborativo, la discusin y el intercambio entre pares, la realizacin en conjunto

de la propuesta, la autonoma de los alumnos y el rol del docente como orientador y facilitador del trabajo.

Estimular la bsqueda y seleccin crtica de informacin proveniente de diferentes soportes, la evaluaci

Introduccin a las actividades

En el ao 2000 se celebr el bicentenario del nacimiento de la pila elctrica. Las pilas y bateras que usamos ennuestra vida cotidiana tuvieron su origen en las investigaciones del fsico experimental Alessandro Volta en el ao1800. Un dato indicador de la importancia de este descubrimiento es que el emperador Napolen Bonaparte asisti alas demostraciones que realiz el fsico italiano frente a la Academia de Ciencias de Pars. Adems, otros cientficoscontemporneos a Volta, entre ellos Davy y Faraday, aplicaron los conocimientos sobre la electricidad para obtenerelementos como el sodio y el potasio o descomponer el agua mediante el pasaje de corriente elctrica (electrlisis).

Volta dise dispositivos originales que permitan obtener un flujo de corriente elctrica a partir de una reaccin detransferencia de electrones. Con el mismo principio de funcionamiento, hoy disponemos de una gran variedad de pilasy bateras comerciales para satisfacer nuestras necesidades.

Mucho ms reciente en el tiempo, aproximadamente a partir de la dcada de 1970, es la toma de conciencia acercadel impacto ambiental de las actividades humanas. Debemos preocuparnos por ello cuando usamos una pila? Esuna conducta ambientalmente responsable desechar las pilas agotadas junto con los residuos domiciliarios? Laproduccin o desecho no responsable de las pilas podra afectar la calidad de una fuente de agua potable? No essencillo responder estas preguntas, pero nos ayudan a tomar conciencia.

Objetivos de las actividadesQue los alumnos:

busquen informacin acerca de la fabricacin de pilas comerciales, sus caractersticas y aplicaciones msfrecuentes;

releven informacin ambiental asociada con las pilas y las bateras.

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Actividad 1:1. Hoy disponemos de diversos modelos de pilas y bateras que fueron evolucionando y adaptndose a nuestras necesidades. Cmo se fabrican las pilas comerciales? Para responder esta pregunta, vean el video: Cmo se hacen pilas: http://www.youtube.com/watch?v=OTFRFTX4pyI&feature=geosearch

a) Con la informacin del video y empleando la opcin para hacer esquemas de los programas Writer, Word,

ACD/ChemSketch o Cmap de sus equipos porttiles, realicen un esquema de las etapas del proceso deproduccin de las pilas. Confeccionen una tabla (empleando el programa Writer o Word) para registrar losmateriales (materias primas) que se usan para la fabricacin de la pila recargable mostrada en el video.

b) Empleando algn programa de dibujo de sus equipos porttiles (por ejemplo, Draw) hagan un esquema de lapila sealando qu parte del dispositivo acta como nodo y cul como ctodo. Indiquen los componentesqumicos de cada electrodo.

Actividad 2:

1. Qu materiales se necesitan para armar una pila? De acuerdo con la informacin dada en la actividad 1, se necesitan materiales que permitan el flujo de corriente a travs de ellos (electrodos), algn electrolit

o (solucin que contenga iones capaces de transportar carga elctrica) y cables conectores.

a) Armen una pila seca siguiendo las instrucciones que se dan a continuacin:

Materiales

Una lata de aluminio (de alguna bebida).

Abrelatas.

Lija.

Guantes gruesos (similares a los guantes de jardinera).

Arena.

Vinagre blanco.

Barra de grafito de las que se usan para dibujar (no debe estar encerada. Si lo est, ljenla previamente).

Pinza cocodrilo.

Cable.

Voltmetro.

Procedimiento

1. Tomen la lata de aluminio y squenle la parte superior (tapa) con un abrelatas.

2. Lijen la superficie interna de la lata para remover el recubrimiento (con cuidado de no cortarse con el bordefiloso). Empleen guantes gruesos para trabajar.

3. Coloquen una capa de aproximadamente 5 cm de arena en el interior de la lata.

4. Humedezcan la arena con vinagre blanco.

5. Introduzcan la barra de grafito en la arena.

http://www.youtube.com/watch?v=OTFRFTX4pyI&feature=geosearchhttp://www.youtube.com/watch?v=OTFRFTX4pyI&feature=geosearch

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6. Conecten un cable a la lata de aluminio y otro al grafito con la ayuda de una pinza cocodrilo.7. Cierren el circuito conectando ambos cables a un voltmetro (tester) para medir el voltaje. Dependiendo de lascantidades se puede prender un LED; a veces es necesario conectar 2 o 3 de estas pilas en serie para lograrlo.

8. Empleando el programa Draw, realicen un esquema del dispositivo armado e identifiquen los electrodos (nodoy ctodo) y el electrolito.

Actividad 3:

1. Busquen informacin acerca de los distintos tipos de pilas y bateras disponibles comercialmente.Confeccionen una tabla para clasificarlas empleando el procesador de textos de sus equipos porttiles. En latabla, indiquen voltaje, tipo de pila (alcalina, seca, cida, recargable, etc.), componentes qumicos, etctera.

2. Busquen informacin en las etiquetas de las pilas comerciales e investiguen en Internet sobre aspectosambientales relacionados con las pilas. Con el programa Draw de sus equipos porttiles, armen un afiche con elfin de generar conciencia acerca del uso responsable de las pilas y bateras.

Enlaces de inters y utilidad para el trabajo en el aula

Actividad. Oxidacin y reduccin

Actividad. Iones I y II

Actividad. Pilas I

Webgrafa recomendada

http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Arte/Volta/Volta.htm . Alexandro Volta muestra su pilaelctrica ante Napolen Bonaparte en 1800.

http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Cie-Hist/Volta/Volta.htm . 200 aos de la pila de Volta.Sobre la fabricacin de pilas comerciales

http://ecoabc2.galeon.com/ .Informacin sobre aspectos ambientales.

http://www.ambiente.gov.ar/?IdArticulo=336. Pgina de la SADS sobre pilas y bateras.

http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Arte/Volta/Volta.htmhttp://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Cie-Hist/Volta/Volta.htmhttp://ecoabc2.galeon.com/http://www.ambiente.gov.ar/?IdArticulo=336http://www.ambiente.gov.ar/?IdArticulo=336http://ecoabc2.galeon.com/http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Cie-Hist/Volta/Volta.htmhttp://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Arte/Volta/Volta.htm