Quimica Vida Cotidiana Espanhol

7/22/2019 Quimica Vida Cotidiana Espanhol

1/431

E.T.S.I.I. U.P.M.

Didctica de laQumicay Vida Cotidiana

J.M . Abraham, M .A. Adri, R. Agua-

do, E. de las Alas, E. J. A l-

mazn , E. A lonso Rodr-

guez, F.J. Arniz, S. A rniz,

O . A vils,F. Barbadillo, J.A.

Barea, M . Barrac, J. Barro

so, A. Blanco, A. Borsese, I.

Buenda, A. Caamao, Y.

Caballero, M .P. Cabildo M iran-

da, M . Calvo Hernando, A. Cambra, J.P. Can-

selier, I. Carrillo, M .L. Casalderrey, C.M . Castro Acua,

J.M . Castro Romero, J.L. Crdova, R.L. Cornejo, J. Corominas,

nas, R. Cruz, F. Daz Snchez, R.E. Domnguez Danache, A. E. Domn-

guez Prez, M .A . Dosal, C . Escolstico, S. Esteban, V.M . Feregrino, F. Fdez.

M artnez, J.M . Fdez. Sols, A. Fdez. Tena, S. Filardo Kerstupp, A .I. Garca Diez,C.

Ga rca M anrique, M .V. G arca Prez, L. Ga rca Soto, L.F. Ga rrido, A. Gmez Pedro-

so, P. Gonzlez del Barrio, M .N . Gonzlez Delgado, E. Gonzlez Izquierdo, V. Gonz-

lez Rodrguez, E. Gonzlez Soto, M .J. Gonzlez Tejera, F.J. Guijarro, M .C. G uijarro, M .T.

Hernndez Antoln, M . Hernndez Arganis, M .C. Izquierdo, M . Jaume, M .R. Jimnez Liso,

P.B. Kelter, M . Llano, A . Llaveria, R. Llopis Castell, J. Llorca, J.A . Llorens M olina, R.M . Losa-

da, M . Lozano,L. M ammino,E. M anuel Torres, M . M artn Snchez, M .T. M artn Snchez, F.J.

M nez. Casado, P. M nez. M ena, J. M artnez Urreaga, M . M eijueiro, R.M . M eli, M .J. M el-

cn, J.L. M ier, F. M ijangos, A. D. M olina Garca, F. M ontes de Juan, G. M ller, A. N arros,

C. O rozco Barrenetxea, L.R. Ortiz, M .F. Paixo, M .R. Pedrosa, F. Peral, J. Prez Igle-

sias, A. Prez Serrano, C. Perronnet, J.A . Piano, G. Pinto, M .A . de la Plaza, R. Pozas,

F. Pozas Requejo,M .M . Prieto Ga rca, M .T. Puigvert, M . Ramos Riesco, M .I. Redon-

do Ylamos, J.C. Reza, M .C. Rivero, J.A. Rodrguez Cheda, M . Rodrguez Prez,

B. Rohrig, I. Ros Clavell, J.I. Ruiz de Larramendi, G. Salazar, M .A . Sn-

chez Guadix, E.M . Santos Lpez, H. Seco Lago, N. Solsona, P. Su-ri, J. Tchadie, R. Torres Cmara, L.M . Trejo, M .D. Troitio,

D. Tudela,T. Unda, Univ. Alcal, C. Uraga, S. de

Vicente, G. Zabala, A. Zalts, A. Ziga

Ed ito r:Gabriel Pinto Can


2/431

2

Pedidos a:Seccin de Publicaciones de la E.T.S.de Ingenieros Industrialesc/ Jos Gutirrez Abascal, 2 28006 Madrid

E-mail: [email protected].: 91 336 30 68 Fax: 91 336 30 69

Edita e imprime: Seccin de Publicaciones de laEscuela Tcnica Superior de IngenierosIndustriales. Universidad Politcnica de Madrid.Madrid, 2003.I.S.B.N.: 84-7484-156-9Depsito Legal: M-19840-2003


3/431

3

CONTENIDO

INTRODUCCINAnita Zalts, Gabriel Pinto Can ...........................................................................

PARTE I. FUNDAMENTOS Y PROYECTOS EDUCATIVOS ......................................

1. QUMICA COTIDIANA: AMENIZAR, SORPRENDER, INTRODUCIR OEDUCAR?M. Rut Jimnez Liso, M. ngeles Snchez Guadix, Esteban Manuel Torres .......

2. ESTUDIO DE LOS CAMBIOS QUMICOS A TRAVS DE FENMENOSCOTIDIANOSAldo Borsese, Soledad Esteban, Luis Miguel Trejo...............................................

3. QUMICA COTIDIANA A TRAVS DE LA QUMICA SALTERS: LAQUMICA DEL COLOR Y LA QUMICA DE LAS MEDICINASAureli Caamao, M. Tura Puigvert, Rosa Mara Meli, Angels Llaveria, JosepCorominas ..............................................................................................................

4. DJATE SORPRENDER POR LA QUMICA EN TU VIDA COTIDIANAFernando Mijangos Ugarte, Gorka Zabala Lpez de Maturana...........................

5. EXPERIENCIAS DE LA VIDA DIARIA EN LA ENSEANZA DE LAQUMICAGabriel Pinto Can ..............................................................................................

6. LA COCINA, EL LABORATORIO DE LA VIDA COTIDIANANria Solsona Pair ...............................................................................................

7. NUEVA ESTRATEGIA DIDCTICA EN EL LABORATORIO DEFISICOQUMICARamiro E. Domnguez Danache, Carlos Mauricio Castro Acua.........................

8. LA QUMICA Y LA VIDAEnrique de las Alas Pumario ................................................................................

9. QUMICA EN ACCIN: UNA EXPERIENCIA DE DIVULGACIN DELA QUMICAFacultad de Qumica de la Universidad de Alcal ................................................

Pg.

9

13

15

25

33

43

49

57

67

73

81


4/431

4

10. ENFOQUE DE QUMICA COTIDIANA EN EL ANUARIO LATI-NOAMERICANO DE EDUCACIN QUMICACarlos Mauricio Castro Acua, Jos Miguel Abraham, Paul B. Kelter................

11. MANIFESTACIONES QUMICAS EN ENTORNOS COTIDIANOSM. Antonia Dosal, Vctor M. Feregrino, Laura R. Ortiz, Jos Clemente Reza,Jos Luis Crdova ..................................................................................................

12. UM EXEMPLO DO TRATAMENTO DO TEMA CIDO-BASE CEN-TRADO NA INTERACO CINCIA-TECNOLOGIA-SOCIEDADE E NARESOLUO DE SITUAES PROBLEMTICASMara de Ftima Paixo ........................................................................................

PARTE II. RECURSOS DIDCTICOS: EXPERIMENTOS Y EJEMPLOS ...................

13. EN CASA Y CON GASEOSA!Paloma Gonzlez del Barrio, Emiliano Gonzlez Izquierdo .................................

14. VISUALIZACIN DE LA LEY DE HENRY PARA ALUMNOS DEENSEANZA SECUNDARIAManuela Martn Snchez, M. Teresa Martn Snchez..........................................

15. EJEMPLOS RELACIONADOS CON ELECTROQUMICA PARAALUMNOS DE ENSEANZA SECUNDARIA

Manuela Martn Snchez, M. Teresa Martn Snchez..........................................

16. QUMICA DE LOS CLOROISOCIANURATOS Y DESINFECCIN DELAGUAGabriel Pinto Can, Brian Rohrig .......................................................................

17. ENSAYOS DIDCTICOS DE CORROSIN ELECTROQUMICAJos Luis Mier, Ana Isabel Garca Diez, Laura Garca Soto, FernandoBarbadillo, Rosa Mara Losada .............................................................................

18. EMBELLECIMIENTO DE OBJETOS DE LA VIDA COTIDIANAHervilia Seco Lago, Julia Prez Iglesias, Jos M. Fernndez Sols, Victoria

Gonzlez Rodrguez, Elena Gonzlez Soto, J. Manuel Castro Romero, EliaAlonso Rodrguez ....................................................................................................

19. CONSTRUCCIN DE UN MINIAPARATO DE ELECTROFORESIS APARTIR DE OBJETOS DE USO COTIDIANOAna Elizabeth Domnguez Prez, Marta Rodrguez Prez .....................................

83

89

95

105

107

115

117

127

135

143

149


5/431

5

20. QUMICA DIVERTIDA: EXPERIENCIAS DE CTEDRA QUMICAPARA ESTUDIANTES DE NIVEL MEDIOConsuelo Garca Manrique, Guillermina Salazar Vela, Michelle HernndezArganis, Joaqun Barroso Flores ...........................................................................

21. LA PREPARACIN DE HALUROS DE COBRE (I) COMO MODELO DEPROCEDIMIENTOS SINTTICOS DE BAJO IMPACTO MEDIOAMBIEN-TALM de los Remedios Pedrosa, Rafael Aguado, Susana Arniz, Mara Lozano,Francisco Javier Arniz .........................................................................................

22. LAS BEBIDAS: PRODUCTOS COTIDIANOS EN LA ENSEANZA DE

LA QUMICAngel Blanco, Luis F. Garrido, Carmelo Uraga, Jos Antonio Barea, M.Carmen Guijarro, Francisco J. Guijarro, Rafael Pozas, Jos Aldo Piano............

23. CAF CARGADO, CHOCOLATE ESPESO: ESTARN CONCEN-TRADOS?Mercedes Llano Lomas, Graciela Mller Carrera, Oriana Avils vila ..............

24. LA REACCIN DE TRANSESTERIFICACIN APLICADA A UNPROBLEMA COTIDIANORosa Luz Cornejo Rojas, Yolanda Caballero Arroyo, Ignacio Buenda Villar.....

25. CINTICA QUMICA: ANLISIS DE UNA EXPERIENCIA PRCTICAEN EL AULAJoaqun Martnez Urreaga .....................................................................................

26. EL PROCESO SOLVAY: UNA PRCTICA PARA ENLAZAR LAQUMICA INDUSTRIAL Y LA QUMICA COTIDIANAAdolfo Narros Sierra, Joaqun Martnez Urreaga, Frutos Pozas Requejo............

27. TCNICAS INSTRUMENTALES DE ANLISIS QUMICO APLICA-DAS AL RECICLADO DEL PAPELM. Teresa Hernndez Antoln, Alberto Cambra, Coralie Perronnet, IsabelCarrillo, Francisco Fernndez Martnez...............................................................

PARTE III. SIMULACIONES Y ANALOGAS ...........................................................

28. VELOCIDAD DE LA REACCIN QUMICA: MODELOS YANALOGASJoaqun Martnez Urreaga .....................................................................................

155

163

169

177

187

191

197

203

209

211


6/431

6

29. ESTUDIO Y DISEO DE UNA PLANTA DE CIDO NTRICOMEDIANTE SIMULACINngel Fernndez Tena, Mara M. Prieto Garca ...................................................

30. INTRODUCCIN A LA GEOMETRA MOLECULAR UTILIZANDOPLASTILINA Y PALILLOSDavid Tudela ..........................................................................................................

31. LA SIMULACIN Y/O EL JUEGO DE ROL COMO ESTRATEGIAPARA COMUNICAR CIENCIA: PROYECTO APQUAImma Ros Clavell...................................................................................................

PARTE IV. QUMICA EN ACCIN .........................................................................

32. SOBRE EL ORIGEN Y DISTRIBUCIN DE LOS ELEMENTOS EN LAENSEANZA DE LA QUMICAJordi Llorca ............................................................................................................

33. QUMICA DE LOS FUEGOS ARTIFICIALES: UN RECURSO DIDC-TICO TOMADO DE LAS FIESTAS POPULARESFernando Peral, M. Dolores Troitio, M. Cruz Izquierdo, M. ngeles de laPlaza .......................................................................................................................

34. TRABAJANDO CON TENSIOACTIVOS: UN ENFOQUE APLICATIVO

DE SU ACTIVIDAD ESPUMANTETeresa Unda Carbott, Jean Paul Canselier...........................................................

35. CRISTALES LQUIDOS: OTRO ESTADO DE LA MATERIAMiguel Ramos Riesco, M. Victoria Garca Prez, M. Isabel Redondo Ylamos,Francisco J. Martnez Casado, Jos A. Rodrguez Cheda .....................................

36. METALES TXICOS PESADOS Y SUS EFECTOS SOBRE LA SALUDJos Ignacio Ruiz de Larramendi ...........................................................................

37. PILAS DE COMBUSTIBLE DE XIDOS SLIDOS-S.O.F.C.Jos Ignacio Ruiz de Larramendi ...........................................................................

38. QUMICA Y SALUD PBLICA: PESTICIDASConsuelo Escolstico Len, M. Pilar Cabildo Miranda.......................................

219

225

233

239

241

249

259

267

275

283

293


7/431

7

39. ESTUDIO DE ARCILLAS QUE SE ENCUENTRAN EN NUESTROENTORNO Y APLICACIONESMercedes Meijueiro Morosini, Marta Rodrguez Prez.........................................

40. ALGUNOS ELEMENTOS ESENCIALES ENCONTRADOS EN CTRI-COS INGERIDOS COTIDIANAMENTEMarta Rodrguez Prez, Mercedes Meijueiro Morosini.........................................

41. LOS POLMEROS CONDUCTORES EN NUESTRO DA A DAM. Josefa Gonzlez Tejera ....................................................................................

42. IMPORTANCIA DEL BUEN USO Y MANEJO DE LOS PRODUCTOS

QUMICOS EN EL HOGARGuillermina Salazar Vela, Consuelo Garca Manrique........................................

43. EL CLORO EN LA VIDA COTIDIANAMateo Jaume ..........................................................................................................

44. POLMEROS: UNA PROPUESTA DIDCTICAJuan A. Llorens Molina, Rafael Llopis Castell ....................................................

45. VIDA BAJO CERO: LAS PROTENAS ANTICONGELANTESAntonio Diego Molina Garca ................................................................................

PARTE V: MISCELNEA ........................................................................................

46. LA QUMICA EN LOS CRUCIGRAMASManuel Luis Casalderrey .......................................................................................

47. INTERS POR LA QUMICA A TRAVS DEL MEDIO AMBIENTECarmen Orozco Barrenetxea, Antonio Prez Serrano, M. Nieves GonzlezDelgado ..................................................................................................................

48. EL REACTIVO LIMITANTE: DE LO COTIDIANO AL RIGOR CIEN-TFICOGraciela Mller Carrera, Teresa Unda Carbott, Mercedes Llano Lomas ............

49. EXPERIENCIAS EN LA TRANSFERENCIA DE TECNOLOGA A GRU-POS INDIGENAS PARA LA ELABORACIN DE PRODUCTOS DETOCADOR Y ALIMENTOSSantiago Filardo Kerstupp, Armida Ziga Estrada, Rosala Cruz Martnez,Elda J. Almazn Hernndez, Eva M. Santos Lpez, Fernando Daz Snchez .......

303

309

313

321

325

331

339

347

349

357

363

371


8/431

8

50. SELECCIN Y PRESENTACIN DE REFERENCIAS A LA VIDA CO-TIDIANA EN LA PREPARACIN DE UN TEXTO DE QUIMICALiliana Mammino ...................................................................................................

51. LOS DIAGRAMAS DE RELACIONES MOLARES EN EL ESTUDIO DELOS EQUILIBRIOS QUMICOSAlberto Gmez Pedroso, Fernando Montes de Juan, Santiago de Vicente Prez.

52. PAPEL DE LA REOLOGA EN LA DIDCTICA DE LA QUMICAMarc Barrac Serra, M. ngels Adri Casas, Ricard Torres Cmara, PereSuri Llad .............................................................................................................

53. EL PORQU DE LA QUMICA EN LA ENSEANZA DE LAS INGE-NIERASM. Cristina Rivero Nez, M. Jos Melcn de Giles...........................................

54. DISTEST: ESTUDIO CONCEPTUAL DE ALGUNAS DE LAS PRO-PIEDADES DE LA DISTRIBUCIN NORMAL MEDIANTE MICROORDE-NADORMara M. Prieto Garca, ngel Fernandez Tena ...................................................

55. LA QUMCA Y LA VIDA COTIDIANAManuel Calvo Hernando ........................................................................................

56. DIFUSIN DE LA QUMICA EN LOS MUSEOS DE CIENCIAPablo Martnez Mena, Jerry Tchadie Fuentes.......................................................

NDICE DE AUTORES ..............................................................................................

375

383

393

401

409

417

421

431


9/431

9

INTRODUCCINLa Qumica es la Ciencia que estudia las propiedades de las diversas

sustancias y sus transformaciones. Se trata de una definicin breve y concreta. Sinembargo, probablemente no transmita a muchos lectores una idea cabal de la amplitudde los temas que esta disciplina abarca, ni la posicin central que ocupa entre lasciencias naturales. Por ejemplo, muchos aspectos de la poca contempornea, a losque frecuentemente se alude en los medios de comunicacin, estn estrechamentevinculados con diferentes aspectos de la Qumica: el efecto invernadero, la lluviacida, el agujero de ozono, la produccin de alimentos, las pilas alcalinas, atletascapaces de alcanzar nuevas marcas, los cosmticos, los medicamentos, la corrosin, labatera de un automvil, la informacin nutricional, el tratamiento de los residuos

urbanos, el problema de disponer de agua potable para una poblacin cada vezmayor,... Es ms, pocas veces tomamos conciencia de que estamos completamentesujetos a las leyes de la Qumica, y que cada momento de nuestras existencias dependeabsolutamente del complejo y altamente ordenado conjunto de reacciones qumicasque tienen lugar en nuestros organismos y en todo lo que nos rodea.

Como vemos, la Qumica presenta una peculiaridad respecto de la definicinde su territorio. ste es un saber de mltiples rostros, de innumerables ramificacionesque se extienden tanto en las profundidades de la Tierra como en el espacio exterior,que concierne tanto a la industria pesada como a la produccin de medicamentosaltamente especficos y sofisticados. Nos encontramos ante una ciencia que traspasalas fronteras de lo inerte y lo vivo, entre lo microscpico y lo macroscpico; unaciencia que, siendo heredera de algunas de las tcnicas ms arcaicas que definen a lahumanidad, produce materiales ultramodernos con propiedades especficasseleccionadas a priori.

La vastedad del territorio qumico constituye de por s un desafo y agregaciertos condicionamientos al proceso de enseanza-aprendizaje de la Qumica.Necesitamos construir modelos para racionalizar nuestro entorno. Por ejemplo,generamos y utilizamos modelos, a escala atmica o molecular, para representarconceptos y fenmenos complejos que nos sirven para comprender lasmanifestaciones de un material dado en el mundo macroscpico. Para comprender laQumica, estos modelos son esenciales. Pensamos en trminos de los modelos. Losqumicos solemos dar mucha importancia a lo visual: queremos ver la Qumica,buscamos representaciones de molculas y de cmo ocurre una reaccin. Dibujamos

esquemas de estructuras moleculares y pretendemos poner en evidencia unaarquitectura en el espacio tridimensional. Empleamos toda clase de representacionesde enlace qumico: desde dibujos de estructuras de puntos, lneas, zig zags, modelosmoleculares con varillas, o combinaciones varilla-bola, hasta mapas de densidadelectrnica y esquemas computacionales.

Una de las dificultades que se detecta en los diversos niveles educativos sepuede resumir en el hecho de que el proceso de enseanza-aprendizaje de la Qumica


10/431

10

requiere una construccin mental capaz de relacionar la estructura microscpica(representada por modelos, no siempre fciles de interpretar por quienes se acercan ala disciplina, de conceptos como tomo, molcula, enlace, electrones, etc.) y elcomportamiento macroscpico de las sustancias (aspecto, propiedades, reactividad,etc.), mediante un lenguaje (conceptos cientficos y la propia nomenclatura qumica)que adems, suele resultar extrao, tanto para los alumnos de las materias relacionadascomo para el conjunto de la ciudadana.

Para el hombre social, el universo fsico slo existe por medio de la sociedady, en consecuencia, por medio del lenguaje. Nuestro lenguaje conceptual tiende a fijarnuestras percepciones y, consecuentemente, nuestro pensamiento y comportamiento.En definitiva, los lmites de mi lenguaje denotan los lmites de mi mundo. Tal vez enesta idea est contenido uno de los desafos a los que nos enfrentamos como docentes:

motivar a nuestros estudiantes para que dediquen esfuerzo a la adquisicin de unnuevo lenguaje, pues el aprendizaje ser significativo y til para el individuo y lasociedad slo si lo que se ensea pasa a formar parte del lenguaje y se incorpora anuestro pensamiento y comportamiento; en suma: si expandimos los lmites de nuestromundo.

Como la Qumica est presente en todas partes y en todas las actividadeshumanas, la vida cotidiana encierra muchos temas de inters que pueden ser utilizadosen el proceso de enseanza-aprendizaje de esta disciplina. Busquemos la expansin denuestro mundo partiendo de lo que nos es ms familiar, de lo cotidiano. Esta bsquedacomienza por aprender a tener otra mirada sobre el mundo que nos rodea,preguntndonos qu est pasando, tratando de comprenderlo y de formular algunasrespuestas. Que la curiosidad nos motive, que los modelos y las teoras vayan de la

mano de los experimentos, y que podamos adentrarnos en el territorio qumico,explorando, descubriendo, aprendiendo, compartiendo, viviendo.

Con esta perspectiva, auspiciada por la Fundacin Espaola para la Cienciay la Tecnol oga, dependiente del Ministerio de Ciencia y Tecnologa de Espaa, seorganiz una Jornada monogrfica sobre Didctica de la Qumica y Vida Cotidiana.Su objeto principal fue analizar y debatir ejemplos y experiencias para fomentar elaprendizaje de la Qumica, desde una doble vertiente: mostrando cmo esta Cienciaest involucrada en mltiples campos, y facilitando su aprendizaje con analogas yejemplos de la vida cotidiana. Adems, otro de los objetivos de la Jornada fueincentivar la comunicacin de experiencias, metodologas y resultados alcanzadospara fomentar el papel de la Qumica en la educacin y promover la cultura cientfica(qumica) entre los ciudadanos.

La Jornada se celebr en la Escuela Tcnica Superior de IngenierosIndustriales de la Universidad Politcnica de Madrid, el 29 de Mayo de 2003. En estelibro se recogen los textos de los trabajos presentados en dicho evento, en forma deexposiciones orales, carteles y discusiones. Los textos han sido elaborados por 126autores, de Universidades, Centros de Enseanza Secundaria y otras Instituciones deArgentina, Espaa, Francia, Estados Unidos, Italia, Mxico, Portugal y Sudfrica.


11/431


12/431

12

Santiago de Vicente Prez, Universidad Nacional de Educacin a Distancia.Anita Zalts, Universidad Nacional de General Sarmiento de Argentina.

Adems de a laFundacin Espaola para la Ciencia y la Tecnologa , es dejusticia el agradecimiento a otras organizaciones e instituciones que colaboraron dediversa manera en la celebracin de la Jornada, como son:

Asociacin Espaola de Periodismo Cientfico. Escuela Tcnica Superior de Ingenieros Industriales de la UniversidadPolitcnica de Madrid.Federacin Empresarial de la Industria Qumica Espaola.Fundacin para el Fomento de la Innovacin Industrial. Instituto de Ciencias de la Educacin de la Universidad Politcnica de

Madrid.International Society for Engineering Education.Journal of Chemical Education. Real Sociedad Espaola de Qumica: Grupo de Didctica y Seccin deMadrid.Cabe destacar tambin la ayuda prestada por los profesores del Departamento

de Ingeniera Qumica Industrial y del Medio Ambiente de la Universidad Politcnicade Madrid que constituyeron el Comit Local, integrado por: Encarnacin RodrguezHurtado, Jos Losada del Barrio, Joaqun Martnez Urreaga, Ascensin FernndezLpez, Mara del Mar de la Fuente, Pilar Garca Armada, Carmen Matas Arranz , M.Jos Molina Rubio e Isabel Paz Antoln. De forma especial se agradece la labor de

Vctor Daz Lorente, que mantuvo a punto las herramientas informticas necesarias.Este texto y la Jornada ya citada, forman parte de una accin global sobreEnseanza-aprendizaje de la Qumica y vida cotidianaque incluye tambin laedicin y mantenimiento de pginas en Internet sobre el tema, en la direccin:

http://quim.iqi.etsii.upm.es/vidacotidiana/Inicio.htmEn esta direccin, por ejemplo, se recoge este texto (con figuras y dibujos a

color) para facilitar su divulgacin.Uno de los deseos de quienes se han implicado de forma ms activa en estos

trabajos es que sirvan para que los docentes, en los diversos niveles educativos,dispongan de herramientas complementarias para ayudarles en la tarea de formacin,al objeto de que las nuevas generaciones aprecien cmo la Qumica solucionaproblemas y ayuda a la mejora de las condiciones de vida. Si en alguna medida se

satisface ese deseo, la labor habr merecido la pena.

Mayo de 2003

Anita Zalts,Universidad Nacional de General Sarmiento, Los Polvorines (Argentina)Gabriel Pinto Can,Universidad Politcnica de Madrid (Espaa)


13/431


14/431


15/431


16/431

16

La introduccin de la Qumica cotidiana en el currculo obligatorio y post-obligatorio (incluido el nivel universitario), por tanto, puede ser asumida por todo elprofesorado de estos niveles, aunque la manera con la que introducir esta Qumicacotidiana puede variar en funcin de los objetivos particulares: puede parecer quequien asuma como objetivos fundamentales (y casi exclusivos) de la E.S.O., eladquirir conocimientos sobre teoras y hechos cientficosypreparar a los estudiantespara poder seguir sin dificultades los estudios posteriores, dificilmente centrar todoslos contenidos de la Qumica en torno a la interpretacin de los fenmenos qumicoscotidianos.

Sin embargo, creemos que la Qumica cotidiana puede cumplir plenamenteesos objetivos y, adems, el resto de los objetivos marcados para la educacincientfica en Secundaria (y por extensin, los de cualquier nivel), como despertar la

conciencia respecto a la necesidad de conservar el medio natural y la salud; adquirirconocimientos sobre aplicaciones de la ciencia en la vida cotidiana; aprender adisfrutar haciendo ciencia; desarrollar actitudes cientficas como la curiosidad, elespritu crtico, la honestidad, la perseverancia, etc. (1).

Queremos indicar, por tanto, que la ciencia cotidiana no debe restringirse a loscontenidos actitudinales, a la motivacin del alumnado, a introducir de una maneranovedosa y atractiva para los alumnos los contenidos conceptuales y tericos desiempre sino que es convertir el estudio de toda la Qumica en torno a lasexplicaciones e interpretaciones de los procesos qumicos que suceden a nuestroalrededor.

La bsqueda de explicaciones a estos fenmenos no slo ameniza el currculosino que conlleva observar, describir, comparar, clasificar, teorizar, discutir,

argumentar, disear experimentos, utilizar procedimientos, juzgar, evaluar, decidir,concluir, generalizar, informar, escribir, leer y, por tanto, hablar Ciencia (2), hacerciencia, y aprender Ciencia y sobre la Ciencia (3).

2. LA QUMICA COTIDIANA ESCOLAR NO ES NUEVA PERO SINNOVADORA

La utilizacin por parte del profesorado de fenmenos qumicos cotidianos esuna inquietud que ha estado presente en la biografa escolar de muchos profesores deciencias y en los intentos curriculares desde hace mucho tiempo, como as lomanifiestan Oliver y Nichols (4) al revisar la influencia de los cambios polticos ysociales sobre las aportaciones de los investigadores en Didctica de las Ciencias y de

la Matemtica a la revista School Science and Mathematics (cuyo primer nmero fuepublicado en 1900). En estos trabajos se destaca que, con el objetivo de motivar elinters de los alumnos hacia la ciencia, se proponen numerosos cursos de Cienciageneral, como el de Gooddard en 1921, centrados en los estudiantes. Con este mismofin empiezan a aparecer cursos estructurados en torno a las prcticas de laboratorio yWirick (1921) destaca la importancia de emparejar los contenidos qumicos con sus


17/431

17

implicaciones sociales para que los estudiantes aprecien la relevancia de la Qumica ensus vidas. En el mbito de la Fsica, Herriot (1927) incorpora fenmenos fsicoscotidianos en los currculos de Fsica y Pierce (1927) seala que la Qumica puede serms atractiva para las chicas! si se les muestra las aplicaciones para el hogar.Partridge y Harap (1933) y Curtis (1942) utilizan un listado de drogas, cosmticos yotros productos que se pueden consumir para acercar la ciencia a las necesidades delos estudiantes. Todos estos artculos han sido citados por Oliver y Nichols (4). Desdeesta perspectiva histrica nos llama poderosamente la atencin que muchosplanteamientos actuales (que en algunos contextos se consideran como innovadores)hayan sido planteados y discutidos desde hace muchos aos.

De Gabriel y Viao (5) insisten en la importancia de que la Historia de laEducacin establezca precedentes, antecedentes y limitaciones que rodearon el

currculo y la prctica educativa contempornea para evitar caer en un absurdo olvido(presentismosegn los autores) que en ocasiones desvirta y empobrece los estudiossobre problemas educativos actuales. En esta lnea, Bernal y Delgado (6) comentan lasdistintas propuestas metodolgicas que surgieron en el primer tercio del siglo XX entorno a la Escuela Nueva y la Escuela Activa, basadas en la utilizacin deactividades centradas en los alumnos. En esa poca, los contenidos de ciencias de losniveles educativos bsicos deban seleccionarse en funcin de los intereses del nio ydeban estar relacionados con asuntos que les fueran prximos y con situaciones de lavida cotidiana. En torno a estas perspectivas surgi en Espaa un movimiento paradotar de marco pedaggico favorecedor de la Didctica de las Ciencias que estuvoprotagonizado por Margarita Comas, Vicente Valls y Rosa Sensat, con lasexperiencias concretas de desarrollo de enseanza de las ciencias en el aula. Uno de

los objetivos que se planteaban estas propuestas pedaggicas era mejorar la insercinen el mundo laboral, orientando las materias de ciencias hacia su aplicacin en laagricultura, la industria o el comercio, su iniciacin en los hbitos de higiene ycuidado corporal y, para las nias!, aplicaciones relativas a las tareas domsticas (7).

Por tanto, la inquietud por conectar la qumica escolar con la de la vidacotidiana no es nueva. Las inquietudes de los docentes de pocas precedentes as loponen de manifiesto y esta tendencia creemos se repite en la poca actual. Cuando unprofesor de Qumica quiere renovar su prctica docente parece que lo primero quepiensa es en introducir ms Qumica cotidiana. Sez y Carretero (8), al exponer larespuesta del profesorado ante las recomendaciones de la entonces reforma educativa(9), sealan que, para los docentes, la innovacin de la reforma significa diversificarlas fuentes de informacin de los estudiantes, proponer actividades de aplicacin de

conceptos, promover el trabajo en grupo de los alumnos e introducir ejemplos de lavida diaria. Es decir, el objetivo ideal del profesorado por la alfabetizacin cientficadesde la ciencia cotidiana parece quedar reducida a aumentar el nmero de ejemplostomados de la vida diaria.

Ahora bien, si asumimos como innovacin aquellos procedimientos deenseanza que se alejan del modelo didctico de transmisin-recepcin de conceptos


18/431


19/431

19

de secundaria. En este mbito, Lichtin y Radd (15) definen la Ciencia Cosmticacomo el diseo, la formulacin, manufactura, estabilizacin, mecanismos de accin,etc. de los productos cosmticos y la participacin de los diferentes equipos de laindustria cosmtica que intervienen en el proceso. Raymond (16) muestra laimportancia que las empresas de productos de belleza conceden a los trminosseudocientficos en su publicidad y refuerzan la idea popular sobre el progresocientfico para vender mejor los productos que anuncian.

En nuestra opinin, los fenmenos cotidianos deben servir de base para laelaboracin del currculo, ms que quedar relegados al papel de adorno delcontenido. No deben servir slo para introducir o motivar sino para plantear situacionesproblemticas de las que surja la teora y para aplicar sta a la vida diaria. Al incorporarlas actividades de Qumica cotidiana es preciso analizar si se va a utilizar de forma

anecdtica, como meropasatiempo, a modo de ejemplo, como puro espectculoo comoentretenimiento, es decir, un tratamiento como experiencias florero frente al uso de laqumica cotidiana como base para la elaboracin del currculo.

4. QUMICA COTIDIANA, S!, PERO CON CONDICIONES

Para que la Qumica cotidiana no se reduzca a una mera introduccin, paraque sta se convierta en el centro organizador del currculo y generador de situacionesproblemticas en el aula con la que aprender Qumica, no puede restringirse a unaumento de ejemplos o de situaciones conocidas; no vale utilizar exclusivamenteobjetos cotidianos para plantear los mismos ejercicios, algoritmos o prcticas-recetade siempre; no basta con trasladar estos mismos problemas a un entorno ms familiar

para el alumnado, manteniendo la misma metodologa de enseanza, los mismosconceptos y criterios de evaluacin. Si queremos lograr la alfabetizacin qumica delos estudiantes, si queremos que conecten la Qumica escolar con la cotidiana esnecesaria una transformacin total del currculo, no slo en la secuenciacin decontenidos (que se centraran fundamentalmente en cuestiones cotidianas) sinotambin en la prctica docente que promovera la indagacin, la resolucin deproblemas (no slo de lpiz y papel sino que tambin incluyan procedimientos de casay de laboratorio) de forma colectiva y la bsqueda de explicaciones ante losfenmenos que podemos observar en nuestra vida.

Si no optamos por la Qumica cotidiana presente en todos los momentos(introduccin, ejemplos, aplicacin, actividades, problemas, laboratorio, evaluacin,etc.), si la ceimos a una mera introduccin con la que captar la atencin del alumnado

con fenmenos curiosos de difcil explicacin, para quedarnos exclusivamente en elespectculo, corremos el riesgo de inducir un carcter mgico a la Qumica y degenerar una imagen de dificultad (ante la incomprensin de algunos fenmenos por sunivel de exigencia) y, por tanto, una actitud negativa hacia ella. En algunas ocasiones,el profesorado, tras introducir el espectculo de la Qumica cotidiana, tras lograr, enel mejor de los casos, el conflicto del alumnado con sus creencias habituales


20/431


21/431


22/431


23/431

23

9. M.E.C., Real Decreto 1006/1991, de 14 de Junio por el que se establecen lasenseanzas mnimas para la Educacin Primaria, BOE de 13 de Septiembre de 1991.10. F.J. Perales, J.L. Sierra y J.M. Vilchez,Alambique, Vol. 2002, 34, 71-81.11. J.L. Pea,Alambique, 2001, Vol. 28, 63-68.12. R. del Cid y A. Criado,Alambique, 2001,Vol. 28, 77-83.13. R. del Cid y A. Criado,Aprendamos Fsica y Qumica preparando una racin degambas, en N. Elrtegui y otros, XX Encuentros de Didctica de las CienciasExperimentales,Universidad de La Laguna (2002).14. E. Vivas,Alambique, 2001, Vol. 28, 69-76.15. J.L. Lichtin y B.L. Radd,J. Chem. Educ., 1987, Vol. 64, 619-620.16. N. Raymond (1988). Cosmetics Advertising: A Look at the Foundations. Paperpresentedat the Annual Meeting of the Association for Education in Journalism and

Mass Communication, p. 41 (documento CS506326 de la base de datos ERIC).


24/431

24


25/431

25

ESTUDIO DE LOS CAMBIOS QUMICOS A TRAVSDE FENMENOS COTIDIANOS

Al do Borsese 1, Soledad Esteban 2, Lui s M iguel Tr ejo 31 Departamento de Qumica y de Qumica Industrial, Universidad de Gnova

Va Dodecaneso 31, 16146-Gnova, Italia. [email protected] Departamento de Qumica Orgnica y Biologa, Facultad de Ciencias

Universidad Nacional de Educacin a Distancia, Senda del Rey 9, 28040-Madrid3 Departamento de Fisicoqumica, Facultad de Qumica

Universidad Nacional Autnoma de MxicoEdificio B (102), Cidad Universitaria, 04510-Mxico D.F.

El concepto de reaccin qumica es bsico y eje central de los programaseducativos de Qumica. En general, para introducirlo se utiliza la distincin entrecambio fsico y cambio qumico. A este propsito, investigaciones recientes indicanque existe gran dificultad en los alumnos de todos los niveles escolares paradiferenciar entre esos tipos de cambios que sufren los materiales. En este trabajorealizamos una revisin y anlisis de la bibliografa ms reciente sobre el concepto decambio qumico y exponemos algunas consideraciones y reflexiones que puedenfavorecer la enseanza de estos contenidos. Tal sera, entre otros medios, el empleocomo ejemplificacin en esta temtica de fenmenos y materiales relacionados con lavida cotidiana.

1. OBJETIVO

Realizar un anlisis bibliogrfico sobre los aspectos que dificultan ladiferenciacin de los cambios qumicos y fsicos y plantear recomendaciones respectoa la didctica de los cambios de la materia en el mbito de la enseanza secundaria.

2. METODOLOGA

Se realiza una revisin de la bibliografa reciente sobre las ideas que acerca decambio qumico y cambio fsico presentan algunos autores de artculos de opinin yde investigacin educativa. Se selecciona y analiza todo ese material bibliogrfico,que se compara con informacin para ser racionalizada y organizada.

3. INTRODUCCIN

El aprender y ensear Qumica es una actividad humana muy compleja. Enparte por el carcter mismo de esta disciplina, que contiene gran cantidad de conceptossumamente relacionados entre s, de manera que el aprendizaje de unos -aunque seanmuy simples- va a depender del conocimiento previo de muchos otros, requisitos pues


26/431

26

de aqullos. Adems, su comprensin conceptual requiere que el alumno correlacionevarios modos de representar la materia (niveles macroscpico, microscpico ysimblico) y sus interacciones (1,2).

Entre las ideas o principios ms importantes de la Qumica est el concepto decambio qumico (3,4). Normalmente este concepto se define desde un punto de vistamicroscpico. As, por ejemplo, se afirma que involucra interacciones de nubeselectrnicas entre los tomos de la materia (5) o que ocurre cuando los tomos se unenentre s de manera distinta y se forman nuevas sustancias con propiedades diferentes(4) o que da como resultado nuevas partculas con un reagrupamiento distinto de lostomos implicados (6).

Como profesores de Qumica, consideramos que sera suficiente que al mostrara los alumnos diversas reacciones qumicas, fuesen capaces de comprender qu ocurre

con las partculas involucradas. Sin embargo, los resultados de investigacioneseducativas recientes (7-10) concluyen que suelen tener muchas dificultades en haceruna distincin entre cambios qumicos y cambios fsicos. As, algunos alumnospiensan que una disolucin, un cambio de estado, una dilucin (como sera la de unconcentrado de zumo con agua), etc., son reacciones qumicas; otros creen que uncambio qumico se asocia a una prdida de masa, a una expansin de volumen o a uncambio de color producidos durante un calentamiento (11,12). En definitiva, como elmundo molecular y el lenguaje de la Qumica son familiares para el docente pero sonabstractos y confusos para el estudiante novato de los primeros cursos de enseanzasecundaria (13), no resulta demasiado importante y ni siquiera oportuno subrayar ladiferencia entre cambios fsicos y cambios qumicos de la materia en los cursos dequmica bsica de esos niveles.

4. ENSEANZA TRADICIONAL SOBRE CAMBIOS QUMICOS Y FSICOS

El concepto de cambio qumico, junto con el de conservacin de la masa, estnpresentes en los primeros temas de la mayora de cursos de Qumica de nivel deenseanza secundaria desde hace mas de un siglo (5). En la enseanza tradicional delconcepto reaccin qumica se llevan a cabo numerosas actividades, sobre todopequeos experimentos relacionados con la vida cotidiana (14). Para explicar stos separte de tomos y se procede a hablar de molculas, de compuestos, de mezclas y deelementos para llegar as hasta la reaccin qumica (11).

Un cambio fsico se define como aqul en que la forma de la materia cambia,pero no sus propiedades qumicas, como romper un papel, fundir hielo, o disolver sal

o azcar en agua (5). Y para distinguir si un cambio material es qumico o fsico seemplean diversos criterios (15,16), como se refleja en la tabla 1.

De esta manera, la disolucin de sales en agua se propone como cambio fsico,mientras la disolucin de sales en los cidos se considera como cambio qumico.


27/431

27

Tabla 1.Criterios establecidos para distinguir entre cambio qumico y fsico.

Criterio Cambioqumico CambiofsicoEnergtico Produce grandes cantidades

de calorProduce pequeascantidades de calor

Reversibilidad Difcilmente FcilmenteApariencia Incluye un cambio de color

o de aspecto fsicoNo hay cambio de color o

de aspecto fsicoEnlace Implica la ruptura de un

enlaceNo se rompe ningn

enlace1

5. RESULTADOS DE INVESTIGACIONES RECIENTES SOBRE CAMBIO

QUMICO Y CAMBIO FSICO

Con respecto al lenguaje, la palabra cambio se presenta muy frecuentementesustituida por palabras como fenmeno, proceso, transformacin o reaccin. Yhaciendo referencia concreta a cambios de la materia , se utilizan indiferentemente lostrminos transformacin, proceso, fenmeno o cambio, aunque seguidos porlos adjetivos fsico o qumico, en la conviccin de efectuar una distincin til ysignificativa (14).

Los alumnos, en general, confunden el concepto de sustancia con trminosms generales como material o producto. Al no tener claro el concepto de sustancia,no distinguen entre mezcla y compuesto, ya que no tienen herramientas macroscpicasni microscpicas para determinar si hay una o ms sustancias. Es decir, entender el

concepto de cambio de la materia supone la comprensin de la teora atmica deDalton y la visin de la naturaleza corpuscular de la materia (8-11).

A los alumnos de primeros niveles educativos les resulta confuso hacer ladistincin entre cambio fsico y qumico porque muchos de ellos no captan elconcepto de sustancia pura; por ejemplo consideran la fusin del hielo en agua comoun proceso qumico porque toman al hielo como una sustancia diferente al agua (8) 2.

Para los alumnos, en un primer nivel de comprensin conceptual (observan loscambios macroscpicos pero no comprenden por qu ocurre un cambio), una reaccinqumica es mas bien un hecho con manifestaciones inusuales e inesperadas, talescomo efervescencia, explosin o cambio de color. No aprecian que en un cambio queimplique dos o ms materiales hay una interaccin mutua No captan la idea de

1En realidad, tambin en los cambios de la materia que se denominan como fisicos hay ruptura

de enlaces .2Por otra parte, esta distincin macroscpica entre cambio fsico (en el cambio permanece

inalterada la sustancia) y cambio qumico (en el cambio se obtiene una sustancia diferente

respecto a la de partida) no tiene sentido en un nivel ms microscpico, donde los cambios se

interpretan como debidos a ruptura y reconstitucin de enlaces.


28/431

28

transformacin como un proceso interactivo, que lleva de un estado inicial a uno final.Centran su atencin en uno solo de los materiales participantes y luego consideran esematerial como la causa del cambio que observan (7, 11). No tiene sentido, pues, paraestos alumnos hacerles distinguir en las transformaciones de la materia entre fsicas yqumicas.

Los estudiantes en el segundo nivel de comprensin (intermedio) identificanun fenmeno qumico como la formacin de un nuevo producto. Sin embargo,presentan formas de razonar muy curiosas: a) Si existen dos reactivos, ocurre uncambio qumico (disoluciones de azcar en agua, ebullicin del agua, etc.) pero si separte de un solo material, el cambio ya no es qumico (leche cortada, huevo cocido,etc.); b) Cuando aparece algo ms, es decir, un nuevo material, no distinguen si sehan formado nuevos productos (sustancias) o si es que los reactivos se han conservado

durante la transformacin. Esto muestra que no construyen el concepto de sustanciaqumica (7). Se ha observado que muchos alumnos de este nivel intermedio piensanque los productos son una mezcla de reactivos (10).

Y en el tercer y ultimo nivel de comprensin conceptual (relacin entre laobservacin macroscpica y la estructura de la materia) los alumnos ya puedenrelacionar las transformaciones qumicas con cambios estructurales de los reactivos yde sus molculas (7). Es decir, la visin microscpica e ideas de tomos y cambios enenlaces permiten que se entienda el fenmeno (10).

En resumen, la didctica tradicional de las transformaciones de la materia hasido poco satisfactoria en el sentido que los estudiantes comprendan esta temtica.

6. LA OPININ DE ESPECIALISTAS SOBRE LA DISTINCIN ENTRE

CAMBIO QUMICO Y CAMBIO FSICO

En el siglo XIX se consideraban cualitativamente diferentes los enlacesllamados fsicos de los qumicos, razn por la cual se hizo la distincin entre cambiofsico y cambio qumico. Sin embargo, en el siglo pasado, la mecnica cunticademostr ampliamente que la naturaleza de los enlaces es nica, exclusivamenteelectromagntica, manifestada entre los electrones y las cargas nucleares. Los enlacesdifieren slo en grado y no en calidad (14).

Opiniones similares a stas sealan que es redundante distinguir entre cambioqumico y fsico. Por una parte, porque estos trminos intentan reemplazar a unespectro continuo de cambios con una dicotoma innecesaria (5, 17, 18) y, por otra,porque para cada uno de los criterios empleados para mostrar esa diferencia se puede

encontrar un contra-ejemplo (16). En resumen, al no poderse establecer unos lmitesntidos entre los cambios fsicos y los qumicos, hacer esta distincin en el aula norepresenta una ayuda pedaggica ni tampoco resulta significativo desde el punto devista cientfico (14) y este hecho ayuda, en cambio, a establecer que el conocimientocientfico no es algo rgido e imposible de ser modificado. (15).


29/431

29

7. PROPUESTAS DE ENSEANZA SOBRE CAMBIO QUMICO Y FSICOA pesar de la controversia de ensear o no la distincin entre cambio qumico

y fsico, consideramos que estudiar la temtica de los cambios de la materia conpropuestas novedosas ayudara a que el alumno progresase en el desarrollo de susideas cientficas.

En general, los maestros y los educadores sabemos que a los estudiantes lesatrae el espectculo, la diversidad, la posibilidad de relacionar los principios de laQumica con aspectos familiares. Les gusta tambin or acerca de los ltimos avancesen Qumica y sentir que es un campo de estudio dinmico y perteneciente a su mundocotidiano. De esta manera, al desarrollar los principios de la Qumica se recomienda eluso de contextos familiares, de elementos y compuestos comunes, y de acciones

habituales (4), tales como aadir sal a la sopa, aadir azcar al caf, romper vidrio,emplear piezas metlicas y plsticos, lavarse las manos con jabn, hervir agua, fundirel hielo, evaporar alcohol, derretir cera o mantequilla, hacer caramelo, prepararpalomitas en un horno de microondas, hornear un pastel, cocer un huevo, quebrarsal de mesa y azcar, quemar papel, prender una vela, ver madurar un pltano verde,observar cuando la leche se corta, blanquear la ropa con leja, observar la corrosin demetales, etc. (7). Lo ms deseable y adecuado sera as buscar un buen equilibrio entreestas experiencias y las desarrolladas en el laboratorio de Qumica.

El tema de los cambios de la materia puede introducirse y discutirse vaobservaciones de transformaciones reales realizadas por el alumno en el laboratorio y,en segundo trmino, como experiencias de ctedra en vivo o en vdeo (3). Habra queevitar el tratamiento tradicional y, en su lugar, facilitar que los estudiantes, por ellos

mismos, se den cuenta de que una reaccin qumica significa producir nuevassustancias que no existan antes (12), y promover que hagan preguntas, que realicenobservaciones, que generen especulaciones, que argumenten,... (8, 19).

Una propuesta es estudiar las sustancias y sus transformaciones, haciendo verla diversidad de materiales que nos rodean, tratando de buscar explicaciones a lasinteracciones que ocurren entre ellas (20).

Lo ms recomendable sera iniciar este tratamiento introduciendo conceptoscientficos bsicos, permaneciendo en el nivel macroscpico, a fin de entender elconcepto de cambio de la materia como algo observable, como prembulo para que elalumnado pueda llegar, ms adelante, desde el mundo perceptible de lo macroscpicohasta el nivel microscpico (14).

Despus se puede proceder a la definicin operacional de sustancia qumica a

partir de sus propiedades especficas (apariencia, color, olor, etc.) y tambindiferenciar sta del concepto de mezcla va actividades experimentales (21). De estamanera, se conseguiran integrar los conocimientos estudiados.

Entonces se puede llegar a la interpretacin de los cambios de la materia anivel microscpico. Si se afirma que la Qumica es romper y formar enlaces,entonces en todos los cambios qumicos en los que est involucrada la materia habr


30/431

30

ruptura de unos enlaces y formacin de otros nuevos (14). En este punto, serecomienda establecer las relaciones adecuadas entre los niveles macroscpico ymicroscpico para que el alumno emplee criterios cientficos (21). Por ejemplo, serecomienda evitar el criterio de irreversibilidad para identificar un cambio qumico(9,10).

8. CONCLUSIONES

Nuestro estudio pretende ayudar al progreso de las ideas de los alumnos acercade los cambios de la materia. Consideramos que la distincin convencional entrecambio qumico y cambio fsico no tiene demasiado sentido en cursos bsicos dequmica donde los alumnos no poseen los requisitos necesarios para comprenderlo.

Tampoco parece til diferenciar los cambios de la materia con alumnos que seencuentran en lo que hemos llamado segundo nivel de comprensin, mientras queen cursos avanzados, con estudiantes que tengan un buen conocimiento de la Qumicay que han alcanzado el tercer y ultimo nivel de comprensin, la discusin sobre lasrazones histricas que condujeron a esta distincin favorecer la reflexin y una visinmenos dogmtica de esta ciencia. En cualquier caso, es fundamental tener claro elconcepto de sustancia.

Finalmente, para los cursos bsicos de Qumica, recomendamos realizar unbalance entre experiencias cotidianas y de laboratorio, haciendo nfasis en laobservacin, discusin, explicacin y razonamiento, a fin de favorecer la secuencia enla comprensin conceptual de esta temtica.

REFERENCIAS

1. D. Gabel, The Complexity of Chemistry and Implications for Teaching, en B.J.Fraser y K.G. Tobin (Eds.), International Handbook of Science Education, Ed.Kluwer, Dordrecht (1998).2. A. H. Johnstone, Chemistry Education: Research and Practice in Europe, 2000,Vol. 1 (1), 9.3. R.J. Gillespie,J. Chem. Educ., 1997, Vol. 74, 862.4. J. Holman,Educ. Chem. , 2001, Vol. 38, 10.5. W. B. Jensen, J. Chem. Educ., 1998, Vol. 75, 817.6. T. W. Shiland, The Science Teacher, 2002, Vol. 69 (7), 48.7. H. Stavridou y C. Solomonidou,Int. J. Sci. Educ., 1998, Vol. 20 (2), 205

8. M. Ahtee y I. Varjola, Int. J. Sci. Educ., 1998, Vol. 20, 305.9. P. Johnson,Int. J. Sci. Educ., 2000, Vol. 22, 719.10. P. Johnson,Int. J. Sci. Educ., 2002, Vol. 24, 1037.11. R. Driver, A. Squires, P. Rushworth y V. Wood-Robinson,Dando Sentido a laCiencia en Secundaria: Investigaciones sobre las Ideas de los Nios , Ed. Visor,Madrid (1999).


31/431

31

12. V. Barker,Educ. Chem. , 2000, Vol. 38, 147.13. K. Taber, Educ. Chem. , 2001, Vol. 38, 28.14. A. Borsese y S. Esteban, Alambique, 1998, n. 17, 85.15. A. Dronsfield,Educ. Chem. , 2002, Vol. 39, 122.16. L. Glasser,Educ. Chem. , 2002, Vol. 39, 3917. T. Brosnan,Educ. Chem. , 1999, Vol. 36, 56.18. A. Goodwin,J. Chem. Educ., 2002, Vol. 79, 393.19. Y. Reynolds y T. Brosnan, School Sci. Rev.,2000, Vol. 81 (296), 61.20. C. Furi, R. Azcona, J. Guisasola, y C. Domnguez, La Enseanza y elAprendizaje del Conocimiento Qumico, en: F.J. Perales Palacios, P. Caal de Len(Eds.),Didctica de las Ciencias Experimentales, Ed. Marfil, Alcoy (2000).21. R. Azcona, C. Furio, S. Intxausti y A. Alvarez, Es Posible Aprender los Cambios

Qumicos sin Comprender qu es una Sustancia Qumica?: Importancia de losPrerrequisitos, Actas del VI Congreso Internacional sobre Investigacin en laDidctica de las Ciencias, I.C.E. de la U.A.B., Barcelona (2001).


32/431

32


33/431

33

QUMICA COTIDIANA A TRAVS DE LA QUMICA SALTERS:LA QUMICA DEL COLOR Y LA QUMICA DE LAS MEDICINAS

Aur eli Caamao 1, M.Tu ra Puigvert 2, Rosa Maria M eli3,M. Angels L laveri a 4, Josep Corominas 5

1 I.E.S. Barcelona-Congrs, 2 I.E.S. Alexandre Satorras (Matar, Barcelona)3 I.E.S. Sant Adri del Bess (Barcelona), 4 Escola GEM (Matar, Barcelona)

5 Collegi Escola Pa de Sitges (Barcelona)[email protected]

Uno de los objetivos fundamentales del proyecto Qumica Salters es

enfatizar la relacin de la qumica con nuestra vida cotidiana, a la vez que se intentanmostrar las reas punteras de la investigacin qumica y los mtodos que utilizan losqumicos y las qumicas en el mundo de hoy. La presente comunicacin deseadestacar cules son los aspectos de la vida cotidiana que la Qumica Salters tomacomo puntos de partida para el aprendizaje de la Qumica, y cul es el inters y losresultados de un enfoque de esta naturaleza en nuestro bachillerato, haciendoespecial nfasis en la presentacin de las dos ltimas unidades adaptadas: Color pordiseo y Qu es una medicina?.

1. INTRODUCCIN

La Qumica Salters (1) es una adaptacin del proyecto britnico SaltersAdvanced Chemistry(2) para la enseanza de la Qumica en el bachillerato en Espaa,que se ha publicado en tres versiones, dos en lengua castellana (3, 4) y otra en cataln(5). La caracterstica principal de este proyecto es su enfoque de Ciencia-Tecnologa-Sociedad (C.T.S.) (6) y su estructuracin a partir de una serie de relatos o lecturasqumicas, en el curso de las cuales se introducen los conceptos y las actividadesprecisas para la comprensin del tema y el aprendizaje de los contenidos curricularesde la Qumica de bachillerato.

La tabla 1 resume las unidades que constituyen el proyecto Qumica Salters:las ocho primeras corresponden a la adaptacin realizada para cubrir los objetivos ycontenidos del curriculum de Qumica del bachillerato, adems de la unidad sobre unaVisita a una industria qumica y la unidad sobre el Trabajo de investigacin individual.Las tres ltimas corresponden a tres unidades complementarias, desarrolladas por elgrupo Salters de Catalua, slo disponibles de momento en cataln. Las dos ltimasunidades: Color por diseo (7) y Qu es una medicina? (8) constituyen excelentesejemplos de esta orientacin contextualizadora de la Qumica, que toma aspectos de lavida cotidiana para desarrollar, a la vez, los conceptos, los procedimientos y lasactitudes propias de la Qumica en el bachillerato.


34/431

34

Tabla 1. Unidades del proyecto Quimica Salters.

1. Elementos de la vida2. Desarrollo de combustibles3. De los minerales a los elementos4. La atmsfera5. La revolucin de los polmeros6. Aspectos de agricultura7. La qumica del acero8. Los ocanosV. Visita a una industria qumicaI. Investigacin individual

Unidades complementarias:9. El uso de la luz solar10. Color por diseo11. La qumica de las medicinas (Qu es una medicina? yMedicinas de diseo)

2. QUMICA COTIDIANA EN LAS UNIDADES DE LA QUMICA SALTERS

La Qumica Salters estructura los contenidos a partir de ocho narracionessobre aspectos de la vida cotidiana, tales como los elementos qumicos queconstituyen los seres vivos, el desarrollo de combustibles y la disminucin de lacontaminacin provocada por los gases que se producen en la combustin; la

obtencin de elementos qumicos a partir de minerales y las propiedades yaplicaciones de estos elementos y sus compuestos; la revolucin que ha supuesto laobtencin de polmeros en la vida diaria de las personas; el problema de ladestruccin de la capa de ozono por parte de los CFCs y otros gases; el problema delincremento del efecto invernadero por el aumento del dixido de carbono resultante deactividades humanas; la importancia de la agricultura en la produccin de alimentos,y de los fertilizantes y pesticidas en optimizacin de las cosechas; la importancia delacero y los mtodos para prevenir su corrosin; y la importancia de los ocanos en laregulacin del clima de la Tierra y de la cantidad de dixido de carbono presente en laatmsfera.

A continuacin abordaremos con ms detalle los aspectos de la Qumicapresentes en la naturaleza y en la sociedad que se abordan en cada una de las unidades

Salters.En Elementos de la vidase parte de un estudio de los elementos del cuerpo

humano, de su papel en los organismos vivos y de su relacin con algunasenfermedades. En particular, se relaciona la falta de hierro (II) con la anemia y la faltade calcio con la osteoporosis.


35/431

35

En Desarrollo de combustibles se realiza un estudio de los combustibles y,en concreto, de la gasolina. Se estudia cmo se obtiene, los distintos procesos a que sesometen los derivados del petrleo para obtener gasolinas con un buen ndice deoctanaje, y el diseo de convertidores catalticos de tres vas para conseguir reducir lacontaminacin que provoca la emisin de gases de los motores de combustin. Acontinuacin, se analizan y se investigan algunos combustibles alternativos a lagasolina, como son los alcoholes.

En De los minerales a los elementos se realiza un estudio de la extraccin yuso de tres elementos qumicos: el bromo, el cobre y el plomo. El relato del bromoexplica su extraccin a partir de los bromuros del agua del mar, gracias a la reduccinde los iones bromuro mediante cloro, y las medidas de precaucin que deban tomarsepara su transporte. A continuacin se describen las aplicaciones actuales del bromo en

la produccin de ignfugos, la purificacin del agua, la obtencin de colorantes, deproductos para la agricultura, y de bromuro de plata para la fabricacin de pelculasfotogrficas.

El relato del cobre explica su extraccin a partir de diferentes minerales, eluso que se hizo del cobre en las antiguas civilizaciones, las minas de cobre msimportantes del mundo, las antiguas minas espaolas de Ro Tinto, el procesometalrgico de obtencin del cobre a travs de las etapas de extraccin, concentracin,fusin y refinamiento electroltico, y las aplicaciones actuales del cobre como materialpara elaborar objetos de decoracin y de arte, as como la fabricacin de caeras deagua y cables elctricos. Por ltimo se estudian las aplicaciones de algunas de susaleaciones (bronce, latn, y cupro-nquel).

En el relato del plomose explica la importancia que ha tenido este elemento

en la minera espaola, se describe el proceso de produccin del plomo (a partir de lagalena), la importancia de las aplicaciones del plomo en la actualidad (vidriosemplomados, soldaduras, pintura, esmaltes, pantallas de proteccin en lasinstalaciones de rayos X, bateras y acumuladores, etc.), y se llama la atencin sobresu toxicidad.

La Revolucin de los polmeros es un estudio del desarrollo histrico de lospolmeros desde su descubrimiento hasta nuestros das y de los problemas de losresiduos que generan. En esta unidad se cuenta la historia del descubrimiento y usosdel polietileno de baja densidad (fabricacin de aislantes elctricos, bolsas, envases,etc.) y de alta densidad (fabricacin de palanganas, bidones, tubos para conducciones,etc.); y de la invencin del nylony su impacto en la fabricacin de fibras sintticas. Acontinuacin, se abordan las propiedades y aplicaciones de otros polmeros de inters:

polmeros conductores, el kevlar y el PEEK( poli-ter-ter-cetona). Finalmente, seabordan los problemas que generan los residuos plsticos, profundizando en el debatesobre el uso de plsticos biodegradables o la alternativa del reciclaje.

La Atmsfera es una unidad que estudia la composicin del aire de laatmsfera y la importancia de los procesos qumicos y fsicos que se producen en ellasobre la vida en la Tierra. El tema central de esta unidad son los cambios que se


36/431

36

producen en la atmsfera provocados por actividades humanas y sus efectospotenciales sobre la vida. Se evalan dos problemas principales: la destruccin de lacapa de ozono y la influencia de las actividades humanas en el calentamiento de laTierra, como consecuencia del efecto invernadero. Se inicia la unidad con el estudiode la composicin del aire y el papel del ozono de la atmsfera como protector de laradiacin ultravioleta proveniente del Sol. A continuacin, se estudia el proceso deformacin y destruccin del ozono, la historia de los CFC y la gravedad de la crisis dela capa de ozono. En la segunda parte de la unidad se estudia la radiacin que entra yque sale de la Tierra y los gases que producen el efecto invernadero para, acontinuacin, centrarse en las fuentes de produccin y desaparicin del dixido decarbono.

Aspectos de agricultura analiza la importancia de la agricultura como

actividad destinada a obtener alimentos para la humanidad. Se considera la naturalezaqumica del suelo y de algunos de los procesos que tienen lugar cuando las plantascrecen y mueren. A continuacin, se estudia cmo pueden aplicarse nuestrosconocimientos qumicos sobre estos procesos para optimizar las cosechas y asegurarun buen suministro de alimentos. Finalmente se estudian los procedimientos qumicospara el control de las plagas. En particular, se investiga el desarrollo de pesticidas queno persistan en el medio ambiente y se examinan las aplicaciones de algunosherbicidas.

Qumica del acero trata sobre los aspectos fundamentales de la produccindel acero. Se estudia su composicin y cmo se fabrica. A continuacin se aborda unode los problemas ms importantes en la qumica del acero, su corrosin, y losdiferentes mtodos para su prevencin. Un caso prctico lo constituye el estudio

histrico de los problemas que gener la corrosin del hierro de las latas en laconservacin de los alimentos enlatados, y de cmo fueron resueltos gracias a laqumica de los complejos metlicos. Por ltimo, se discute la importancia del reciclajedel acero y los problemas que es preciso superar para conseguirlo.

Los ocanos trata de la importancia que tienen los ocanos en laregulacin y distribucin de la energa que nuestro planeta recibe del Sol,gracias a la evaporacin del agua del mar, y en la regulacin del dixido decarbono presente en la atmsfera, al constituir un sumidero de este compuesto.Por otro lado, se estudia cmo las diferencias de temperatura del agua de losocanos originan corrientes marinas y corrientes de aire que afectansensiblemente el clima de la Tierra.

3. LA QUMICA DEL COLOR

Mirando a nuestro entorno, observamos compuestos coloreados por todaspartes. Gracias a la Qumica moderna se ha podido dar un color estable a materiales depropiedades muy diferentes y para usos bien dispares. Esta unidad aborda la idea de


37/431

37

construir los conceptos sobre la naturaleza del color, a partir del estudio de los coloresde las pinturas, de los tejidos, de las tintas de impresora y de las fotografas en color.

La unidad Color por diseocomprende un conjunto de lecturas que tratan delas sustancias que se utilizan para dar color, desde las ms tradicionales hasta loscolorantes y pigmentos actuales, que se fabrican controlando las caractersticas delcolor y adaptndolo a las necesidades del usuario.

Las sustancias que se utilizan para dar color pueden clasificarse qumicamenteen dos grandes grupos: los pigmentos y los colorantes. En las lecturas de esta unidadse hace un recorrido histrico acerca de la utilizacin de estos dos grandes grupos desustancias y cada seccin de la unidad se dota de contenido qumico aadiendo losconceptos qumicos que todava no se han desarrollado en otras unidades anterioresdel proyecto Salters. Las actividades prcticas que se proponen son muy variadas,

desde las preparaciones de mezclas y las pruebas de tubo de ensayo, propias de unaclase de Qumica, hasta algunas sntesis y algunos anlisis orgnicos que debenconsiderarse materiales de ampliacin del programa preceptivo de bachillerato.Tambin se cita el uso de aparatos de los que slo suelen disponer los laboratorios deinvestigacin. En este caso, se limita a describir brevemente cmo funcionan y amostrar cmo se trabaja la comparacin de resultados.

Tenemos noticia de la presencia de pigmentos en la vida cotidiana desde lashuellas que nos han dejado los primeros grupos humanos. Por ejemplo, ya algunastribus de Neandertal, que vivan en Europa, recubran los cuerpos de los muertos conocre rojo, xido de hierro (III). Durante miles de aos, los humanos preparaban suscolores a partir de los minerales que encontraban en las rocas. Otros testigos del usode los pigmentos minerales son los colores de las cermicas, de las pinturas y de los

maquillajes.Cuando las pieles de abrigo se transformaron en tejidos y ropa de vestir, los

pigmentos, que hasta ese momento se haban utilizado para ornamentar el cuerpohumano, resultaron ineficaces para dar un color estable a los tejidos. El pigmentoformaba una pasta, se secaba y endureca el tejido, que muchas veces no conservaba laintensidad del color. Fue entonces cuando nacieron otro tipo de sustancias y otratcnica de aplicacin del color: los colorantes y las tinturas.

Los primeros colorantes se obtenan de productos vegetales como bayas,flores, races y hojas; otros tintes provenan de animales como el rojo de la cochinillao la prpura del molusco murex. Las explotaciones de grandes extensiones de plantastintoreras impulsaron la economa de varios pases hasta el descubrimiento de loscolorantes sintticos que se inicia con el malva de Perkin a mediados del siglo XIX.

El estudio de los conceptos qumicos relacionados con esta unidad puedellevarse a cabo siguiendo distintos niveles de profundizacin. Si bien es cierto quealgunos conceptos de reactividad orgnica o de tcnicas de anlisis se alejan del nivelobligatorio en la Qumica de bachillerato, su presentacin puede adaptarse al nivel decomprensin de los alumnos, sin que pierda inters o calidad.


38/431

38

La diferenciacin entre pigmento y colorante nos sita ante el complejomundo del comportamiento fsico y qumico de las sustancias. El estudio de lospigmentos y los colorantes nos permite tratar conceptos como solubilidad, tipos demezclas, enlaces intermoleculares, dipolos, compuestos orgnicos, compuestosinorgnicos, sustancias naturales y de sntesis, y reacciones de precipitacin.

El estudio del origen y la naturaleza del color es una buena manera decomprender los fenmenos de interaccin de la luz con los tomos y molculas queforman las sustancias. Podemos trabajar las ideas sobre el color de los compuestoscomo resultado de la interaccin de ellos con la luz, de la misma manera queobservamos los colores del cielo como el resultado de la accin de la luz solar queincide en la atmsfera y viaja a travs de sus componentes hasta nosotros. El anlisisde los pigmentos y colorantes es el marco idneo para construir los conceptos

qumicos sobre el color como resultado de una interaccin concreta entre los tomos,las molculas y la luz, y las ideas cientficas sobre absorcin, fluorescencia yfosforescencia.

La identificacin de sustancias coloreadas se realiza mediante tcnicasmodernas, la mayor parte basadas en la espectroscopa y la cromatografa. Es unabuena forma de introducir los fundamentos y aplicaciones de la espectroscopa IR, UVy visible, anlisis microespectral por lser, fluorescencia de rayos X, as como lacromatografa de capa fina y la cromatografa de gases.

Creemos que el estudio del color, los colorantes y las tinturas, son temasimportantes que deben ser tratados en el bachillerato. No habra que dejar para losestudios universitarios un tema tan prximo a la vida cotidiana de nuestros alumnos,ya que cualquier ciudadano con estudios generales debera ser capaz de interpretar

fenmenos relacionados con los colores de su entorno (9).

4. LA QUMICA DE LAS MEDICINAS

En un momento en que las ciencias qumicas corren el peligro de asociarsecon actitudes negativas de nuestra sociedad, ser capaces de reforzar su conocimientodesde lo cotidiano es prioritario. Es importante aprender a observar nuestro entornodesde la perspectiva del estudio de la materia y los cambios qumicos, tanto ms sitenemos en cuenta el importante papel que la Qumica ha jugado, juega y jugardentro de la mejora de la expectativa de vida de nuestra sociedad.

La unidad Qumica de las medicinas , que engloba las unidades Qu es unmedicamento? y Medicamentos de diseo del proyecto ingls original, presenta la

Qumica desde la perspectiva de la utilidad de la ciencia. En esta unidad se profundizaen aspectos importantes de la Qumica Orgnica, en diversas tcnicas de anlisisqumico, en la estructura de la materia y su relacin con la reactividad qumica, y enlas interacciones de los medicamentos con las estructuras biolgicas de nuestrocuerpo.


39/431

39

La seccin Qu es una medicina? trata el tema de la industria farmacutica,presentando las necesidades y dificultades de una industria que se ocupa de nuestrasalud. Se muestran los factores que intervienen en la produccin de un medicamentode gran alcance, como la aspirina, tales como el diseo, el proceso de mejora, elensayo de seguridad, la produccin y el coste del conjunto del proceso. Se muestrantcnicas analticas como la espectroscopa de masas, la espectroscopa infrarroja y laespectroscopa de resonancia magntica nuclear, necesarias para identificarcompuestos farmacolgicos. Se estudian tambin las funciones orgnicas y lasreacciones qumicas que nos permiten construir molculas y compuestos activosesenciales para nuestro bienestar.

La seccin Medicinas de diseo se centra en el mundo de la investigacin demedicamentos ms eficientes y ms selectivos. Se estudian, inicialmente, las vas por

las cuales un compuesto interacciona con su blanco, ya sea ste un componente delpropio cuerpo o un organismo invasor (como una bacteria), mostrando as la conexinentre las ciencias de la vida y la Qumica. A partir del conocimiento de nuestrafisiologa, de las reacciones que intervienen en los cambios fisiolgicos y de lassustancias que pueden afectarlos, se propone el diseo de nuevas sustancias queacten de forma ms selectiva y eficaz sobre los receptores, dando lugar a los efectosdeseados.

El concepto de reconocimiento molecular permite explicar la importancia dela estructura molecular espacial de un medicamento y nos ayuda a conectar laenseanza de la Qumica con el de la Biologa en el bachillerato. La incursin de laQumica dentro del campo de la informtica viene dada por la necesidad de disearprogramas que ayuden a imaginar nuevas molculas activas. A su lado, la sntesis

orgnica tiene un papel muy importante en la obtencin de nuevos compuestos quemejoran los ya existentes. En esta unidad, al lado de experiencias clsicas de sntesis yanlisis, se proponen otras actividades ms novedosas, bien experiencias delaboratorio, bien actividades que implican el uso de las nuevas tecnologas.

Esta unidad proporciona una visin bsica sobre el mundo de la Medicina alos alumnos que enfoquen sus intereses hacia las Ciencias de la salud. Dentro delmbito propio de la Qumica, nos presenta la Qumica Orgnica como una parte deesta ciencia con entidad propia, presente diariamente en nuestras vidas, ayudndonos amejorar nuestra cualidad de vida. Por ltimo, refuerza la comprensin de conceptos deQumica general que van desde el enlace hasta la reactividad y el anlisis qumico.

5. EXPERIMENTACIN Y USO DE LAS UNIDADES DE LA QUMICASALTERS

Las unidades del proyecto Qumica Salters fueron experimentadas enCatalua, Comunidad de Madrid y Valencia en ms de 30 centros de enseanzasecundaria durante los cursos 96-97, 97-98 y 98-99. Los profesores experimentadoresdel proyecto manifestaron, en las reuniones de coordinacin, un gran entusiasmo por


40/431

40

el carcter innovador de los materiales y, en particular, de las lecturas y de lasactividades, aunque mostraron su preocupacin por la falta de tiempo para podercubrir de manera adecuada los contenidos conceptuales y la resolucin de problemasen que se basa la prueba de Qumica de acceso a la Universidad. (10, 11).

Esta situacin se ha agravado posteriormente con los nuevos cambios que hantenido lugar en la estructura del bachillerato (incremento de las horas dedicadas ahumanidades y disminucin de materias optativas) y en el currculo de Qumica enparticular (eliminacin del bloque de contenidos C.T.S. en el decreto de mnimos)(12).

Las nuevas unidades de Color por diseo y Qumica de las medicinas han sidoexperimentadas parcialmente en algunos centros de enseanza secundaria de Cataluay presentadas en cursos de formacin durante las dos ltimas Escuelas de Verano de

Enseanza Secundaria, organizadas por el Colegio de Doctores y Licenciados (julio de2001 y julio de 2002).En la actualidad, las unidades de la Qumica Salters en Catalua se estn

utilizando fundamentalmente como una fuente de recursos para introducir aspectosC.T.S. y de la vida cotidiana en el currculo de Qumica, como una fuente de trabajosprcticos contextualizados y como material de partida en el que basar trabajos deinvestigacin sobre Qumica en el bachillerato; sin olvidar su uso como material desoporte para la enseanza de la materia optativa de Qumica Moderna, de carcterC.T.S..

Sin embargo, queda pendiente una revisin con detenimiento de losmateriales que constituyen la edicin experimental de la Qumica Salters paraque puedan constituir en un futuro prximo una alternativa a los cursostradicionales de Qumica, y ser un referente viable para acometer unaenseanza de esta Ciencia centrada en sus aplicaciones en la vida cotidiana(13).

REFERENCIAS

1. Grupo Salters, Cuadernos de Pedagoga , 1999, n. 281, 68-72.2. W.G. Burton, J.S. Holman, G.M. Pilling, D.J. Waddington, Advanced ChemistrySalters: Chemical Storylines, chemical ideas, activities and assessment pack:Teachers guide, Heinemann, Oxford (1994).3. Grupo Salters, Qumica Salters. Bachillerato: Materiales didcticos, Generalitat

Valenciana, Consellera de Cultura i Educaci (2000).4. Grupo Salters, Qumica Salters. Bachillerato, Centro de Investigacin yDocumentacin Educativas (C.I.D.E.), Madrid (2000).5. Grup Salters, Qumica Salters.Batxillerat. Materials de treball:8 Unitats. Guadidctica. Visita a una indstria quimica. El treball de recerca, Generalitat deCatalunya, Departament dEnsenyament, Barcelona (1999).


41/431

41

6. A. Caamao, M.A. Gmez-Crespo, M.S. Gutirrez, R. Llopis, M.J. Martn-Daz,Proyecto Salters: un enfoque C.T.S. para la Qumica del bachillerato , en P. Membiela(Ed.), Enseanza de las Ciencias desde la perspectiva Ciencia -Tecnologa-Sociedad,Narcea, Madrid (2001).7. Grup Salters, Qumica Salters. Batxillerat.Materials de treball. Color per disseny,Generalitat de Catalunya, Departament dEnsenyament, Barcelona (2003).8. Grup Salters, Qumica Salters. Batxillerat. Materials de treball: La Qumica delsmedicaments, Generalitat de Catalunya, Departament dEnsenyament, Barcelona(2003).9. M.T. Puigvert, J. Corominas, A. Llaveria, A. Caamao, La Qumica del color i deles medicines: laproximaci Salters a la Qumica del batxillerat, Actes del VISimposi sobre lEnsenyament de les Cincies de la Natura, pp.500-502, Balaguer

(2002).10. M.A. Gmez Crespo, M.S. Gutirrez, M.J. Martn Daz, A. Caamao,Un enfoqueciencia-tecnologa-sociedad para la qumica del bachillerato. El proyecto Salters, enI.P. Martins (ed.), O Movimento CTS na Peninsula Ibrica,Universidade de Aveiro(2000).11. M.T. Puigvert,Revista del Col.legi, 2000, n. 111, 55.12. A. Caamao (coord.),Alambique, 2003, Vol. 36.13. A. Caamao,Alambique, 2001, Vol. 29, 43-52.


42/431

42


43/431

43

DJATE SORPRENDER POR LA QUMICAEN TU VIDA COTIDIANA

Fernando Mi jangos Ugarte 1, Gorka Zabala Lpez de Matur ana 21 Departamento de Qumica Fsica, Facultad de Ciencias, Universidad del Pas Vasco

UPV/EHU, Apartado 644, 48080-Bilbao. [email protected] Departamento de Didctica de la Matemtica y de las Ciencias

Experimentales, Universidad del Pas Vasco UPV/EHU

El objeto de la presente comunicacin es exponer la experiencia, en el mbitouniversitario, que un grupo de profesores de Qumica hemos desarrollado durante los

cursos de verano organizados por la Universidad Vasca de Verano, Udako EuskalUnibertsitatea, UEU, durante sus ltimas seis ediciones celebradas en Pamplona,Iruea; concretamente en las ediciones 25 a 30, que corresponden a los ltimos aos(1997-2002). El objetivo principal era examinar los compuestos qumicos y laQumica que utilizamos a lo largo del da, casi sin darnos cuenta, pero es tan amplioel tema del estudio que nos faltaron horas la primera vez, y ya llevamos seis aosseguidos intentndolo.

1. INTRODUCCIN

Bien es cierto que la actividad cotidiana no nos deja en muchas ocasiones nitiempo libre para pensar, ya que tenemos suficiente trabajo con tener que responder anuestras obligaciones y, a menudo, tenemos que dejar tareas para el da siguiente yaque las 24 horas de un da no son suficientes para cumplimentarlas. Eso mismo nosocurri a los qumicos y qumicas que nos reunimos en Iruea en los cursos de verano.

Antes de ofertar este tema en los cursos de verano, un grupo de profesores deQumica de distintos Departamentos (analtica, orgnica, inorgnica, qumica fsica ydidctica de las ciencias) y Facultades (Ciencias, Farmacia, Magisterio y Qumica) nosreunimos en seminario permanente para hablar del tema. Nos planteamos preguntasdel tipo: Cuntos compuestos qumicos distintos utilizamos a lo largo del da?, ycmo dividir y describir sus caractersticas qumico-fsicas de una forma fcil?. A lahora de dar respuesta a stas y parecidas cuestiones, la metodologa que aplicamos fuefcil: Por qu no describimos de una manera qumica un da cotidiano? Y, ms

concretamente: desde que nos levantamos de la cama hasta volver a ella hemosutilizado compuestos qumicos o Qumica?.Si al principio el recuento de los materiales qumicos fue saliendo de una

manera pausada, cuando cogimos el tranquillo salieron tantos compuestos qumicosque nos ha hecho viable poder seguir ofreciendo este tema durante seis aos seguidos,y no parece que tenga cerca el final.


44/431

44

2. INVENTARIOCuando estamos en la cama, y al vestirnos, estamos rodeados de ropa, es decir

de tejidos hechos ya sea con fibras naturales como algodn, lana, seda, etc., ya sea confibras sintticas, como pueden ser las poliamidas, poliacrinonitrilos, polisteressintticos, etc. A la hora de estudiar estas fibras, hay que tener en cuenta que sonmacromolculas y que stas se consiguen mediante polimerizaciones. Gracias a estaspolimerizaciones utilizamos tambin poliestireno, poli(etiln tereftalato) o inclusocelulosa (papel). A este grupo de materiales, denominados macromolculas opolmeros, pertenecen los termoplsticos, los elastmeros y los termoestables.

Al levantarnos de la cama seguramente iremos a asearnos, utilizando para ello:agua, jabones, geles, pasta de dientes, champs, etc.; es decir, sales sdicas de cidos

grasos. Despus, utilizaremos cosmticos para maquillarnos, colonias (aceitesesenciales disueltos en alcohol), ceras especiales para pintar los labios, colorantes paracolorear el pelo,... Resumiendo, se trata del grupo de detergentes y cosmticos.

Al mencionar que la siguiente actividad sera seguramente el desayuno todoscomprendimos que nos vena encima. Ni ms ni menos, la Qumica de laalimentacin, ya que cualquier alimento est compuesto por glcidos, lpidos yprtidos (hidratos de carbono, cidos grasos y protenas respectivamente). Losalimentos nos dan energa y material de construccin de nuestros organismos y tejidosen el proceso llamado metabolismo. Mantener los alimentos en unas condicionesadecuadas pide la ayuda de tcnicas de conservacin para que puedan durar largotiempo, y ello se puede conseguir gracias a los aditivos que se aaden, que no son msque compuestos qumicos para retardar procesos de fermentacin.

Pero eso no es todo, ya que en la cocina habremos calentado nuestro desayunoquizs con la ayuda del butano, o del gas ciudad, o quizs con una placa elctrica(vitrocermica) o en el microondas. Es decir, aparece el grupo de tipos de energa,cmo conseguirla, cul utilizar,... Sobre este tema, nos dimos cuenta que tena msimplicaciones adems de la cocina.

Tambin en la cocina, seguro que se han utilizado vasos de vidrio, polmeroinorgnico de la slice (arena de playa), cucharas y tenedores metlicos, ollas apresin, o sartenes protegidas por tefln para que no se adhieran los huevos fritos. Unnuevo grupo de compuestos qumicos se abre, estudindolo como la Qumica de losmateriales, donde se incluye tambin el cemento, yeso, pinturas, adhesivos, etc.

Tras desayunar, seguramente estaremos de acuerdo en que salimos a la callepara acudir a nuestro trabajo u obligaciones. En esos momentos en que respiramos aire

fresco se nos viene a la cabeza el oxgeno atmosfrico, el color rojizo pardo que estpor encima de nuestras cabezas debido al smogfotoqumico, o podemos pensar si elagujero de ozono estar sobre nuestras cabezas y la radiacin ultravioleta que no esfiltrada nos producir alguna ligera quemadura. Hablando del aire, oxgeno y dixidode carbono, se nos pone un poco la carne de gallina al pensar en el efecto invernaderoy en el calentamiento global medio del planeta.


45/431

45

Al mencionar la Qumica de la atmsfera y su contaminacin, nos miramos dereojo al pensar nuevamente en el agua, depuracin de aguas residuales, demandabiolgica de oxgeno, etc. El agua, la molcula ms corriente, es tambin una de lasms especiales. Y si ya hemos intuido el estado gaseoso y el estado lquido, ocurrirlo mismo en el estado slido?. Es decir, qu ocurre con los plsticos que no sondegradables aunque sean reciclables, o con todos los pesticidas, plaguicidas, abonosnitrogenados que estamos echando a la tierra continuamente?.

Estando haciendo el recuento de la Qumica y de los compuestos qumicos queutilizamos en nuestra vida cotidiana de una manera muchas veces inconsciente,decidimos hacer un pequeo descanso, momento en el que un colega aprovech parapreguntar si alguno de nosotros/as tena una aspirina. Rpidamente aprovecharon laocasin los qumicos orgnicos para decir que la aspirina es cido acetil saliclico, y

que todos los frmacos que tomamos como antibiticos, analgsicos, estimulantes,drogas (el alcohol etlico, el hachs o tetrahidrocannabinol, etc.) no son ms quecompuestos qumicos orgnicos.

Ni que decir tiene que la Qumica Orgnica, con todos sus grupos funcionales,sus ismeros y su multitud de compuestos, es un grupo tan amplio que podramosestar aos y aos slo con ellos. Pero de repente, omos la seal que da un relojelectrnico al cambiar de hora; ms de uno pensamos cuntos relojes, radios,calculadoras, etc., se pararan si no utilizramos la energa elctrica que suministra unareaccin redox. Las pilas alcalinas, de botn, las bateras, y la fotosntesis de lasplantas verdes son procesos redox; reacciones qumicas que pueden suministrar unflujo de electrones y hacer mover las mquinas. Y claro que las utilizamos de unamanera cotidiana y casi de manera inconsciente!.

No podemos comparar la cantidad de energa elctrica obtenida mediante laspilas y bateras con la energa conseguida gracias a la combustin de combustiblesfsiles (derivados del petrleo, gas natural o carbn), madera o, incluso, energanuclear. Aparte de la conseguida as, tambin se puede obtener energa por fuentesrenovables, como mediante el efecto fotoelctrico, areogeneradores (que tantaimportancia tienen en Navarra), o incluso por aprovechamiento del material orgnicode las aguas residuales y su fermentacin anaerbica para producir metano. Por tanto,el grupo de compuestos qumicos y fuentes de energa esta presente en nuestrorecuento.

Este tipo de inventario de materiales se suele realizar escribiendo con un trozode grafito (lpiz) que deja una marca sobre el papel (celulosa), o tecleando sobre unaspiezas de plstico que al ser pulsadas abren y cierran una serie de circuitos que

funcionan gracias a la propiedad semiconductora que tienen el silicio y los actualeschipselectrnicos. La escritura, el bolgrafo, la tinta, los ordenadores, y la impresinen papel no seran posible si no existieran o utilizramos compuestos qumicos paraello.

Despus de un largo da de trabajo y estudio, solemos hacer un rato de deportepara tonificar nuestro cuerpo y poder descansar. Por ejemplo, nos vestimos una ropa y


46/431

46

calzado adecuado para ir a correr, con tejidos que dejan transpirar pero que no dejanque el agua penetre, como el Goretex(politetrafluoroetileno), vamos a la piscina conlos trajes de bao de licra, se anda en bicicleta con aleaciones cada vez ms ligeras, seutilizan piraguas hechas de composites reforzados, y se juega al ping pong con suspelotas de nitrocelulosa. En fin, que hasta en el deporte que hacemos podemos vercompuestos qumicos que nos facilitan la tarea.

Tras caer en la cama agotados, decidimos, con nuestros ltimos pensamientosracionales, poner el despertador para el da siguiente, quitarnos nuestros anillos ycollares de oro, plata y similares (metales nobles) y apagar la luz. Pensamos as en lasbombillas de volframio o las fluorescentes, los lseres, los fuegos artificiales, laslucirnagas, las cerillas o las velas; es decir, la Qumica de la luz.

3. EL CURSOEl curso, o mejor dicho los cursos, han tenido desde el comienzo la finalidad

de divulgar la Qumica cotidiana entre un alumnado que estuviera un pocofamiliarizado con el lenguaje qumico, con objeto de que no se asustaran con losnombres de los compuestos qumicos. Estos cursos se han podido utilizar comocrditos de libre eleccin en los estudios universitarios de muchas licenciaturas y, as,cabe decir que entre el pblico que ha acudido figuran profesionales de la Qumica,alumnos de Filosofa, de la especialidad de msica en Magisterio y estudiantes decarreras tcnicas.

La duracin del curso ha sido intensiva durante una semana, tanto por lamaana (en dos sesiones de 9,30 a 11.00 y de 11,30 a 13,00) como por la tarde(16,00 a

18,00).La asistencia a estos cursos se planific con un nmero mnimo de cinco

alumnos y uno mximo de veinte, habiendo sido la asistencia media de nueve alumnospor curso. Cabe destacar que han sido cursos ofrecidos ntegramente en euskara y enla segunda quincena de julio.

Estos cursos han estado acompaados de toda una serie de actividadescomplementarias, bien en el laboratorio, con la realizacin de una serie de prcticas,bien mediante salidas para visitar la industria qumica en la zona de Pamplona yNavarra. Quisiramos agradecer la cordial acogida que nos han dedicado en nuestrasvisitas y todas las atenciones prestadas.

Los temas abordados en los sucesivos cursos se resumen en los siguientesepgrafes.

Ao 1997. Qumica cotidiana: compuestos qumicos que utilizamos a lo largo delda Presentacin del curso. Pilas. Ensayo prctico.


47/431

47

Plsticos. Materiales. Exposicin de materiales. La luz. Combustiones. Quimioluminiscencia: Lucirnagas. Contaminacin. Principios activos en frmacos. Visita a una depuradora de aguas residuales. Alimentos. Pesticidas.

Ao 1998. Qumica cotidiana (II) Fuentes energticas y efecto invernadero. Energa elica. Generadores elicos. Visita a un parque elico. Fibras sintticas. Drogas de diseo. Anlisis de pastillas. Tratamiento de aguas. Visita a una planta potabilizadora. Color y fotografa. Nuevos excipientes en los medicamentos. Perfumes y olores. Exposicin. Visita a CINFA. Biodiseles: utilizacin de aceites en motores diesel. Alimentos ysnacks.

Ao 1999. La asombrosa qumica de las cosas corrientes Extraccin de la cafena y del limoneno. Ejercicio prctico. Visita a una industria cosmtica en Cintruenigo. Perfume Navarra: ir es volver. Alcohol etlico y vino. Cata de vinos y olores. Ni Dios ni Darwin. Espacio y tiempo, o slo tiempo?

Gestin y tratamiento de residuo

Documents

Quimica Vida Cotidiana Espanhol