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¿Qué ocurre en una reacción química?

Como acabamos de ver, en los cambios químicos o reacciones químicas se modifica la naturaleza de las sustancias que intervienen y se generan otras sustancias nuevas.

Vamos a pensar en un ejemplo muy corriente de reacción química: la corrosión. Al contacto con el oxígeno del aire, parte del hierro se convierte en una nueva sustancia llamada óxido de hierro.

norbey706. oxidación de metales

El ejemplo de la corrosión es solo uno de los efectos visibles de las reacciones químicas, pero ¿qué sucede realmente durante una reacción química? Averiguando esto quizá podamos, entre otras cosas, prevenir la corrosión de muchos de nuestros objetos cotidianos.

¿Qué debemos saber?

En una reacción química, a las sustancias iniciales se las llama reactivos (R), mientras que a las nuevas sustancias obtenidas se las llama productos (P) .

Una reacción química se puede escribir de la siguiente manera:

              R1   +   R2       →      P1    +    P2              

Reactivos                  Productos

En una reacción química se produce una reorganización de los átomos presentes en los reactivos, para dar lugar a otras sustancias diferentes pero sin que “aparezcan” o “desaparezcan” átomos. Lo que ocurre es que al estar organizados de manera diferente forman sustancias diferentes.

En el caso de la oxidación del hierro (corrosión), podremos escribir que:

Hierro + Oxígeno  ………………….. Óxido de hierro

Si tuviéramos unas “gafas mágicas” lo que veríamos sería algo similar a lo que vemos en la web "La manzana de Newton". Allí encontramos información, ejemplos, experimentos y algunas curiosidades

Actividades: investigamos la corrosión

La corrosión de los metales es la causa de pérdidas económicas y problemas muy diferentes. La rotura de los tubos de escape y tuberías de conducción de agua, el derrumbe de un puente o la rotura de un oleoducto que transporta crudo son solo algunos ejemplos de sus consecuencias.

Vamos a trabajar en equipo para conocer mejor el fenómeno de la corrosión. Tendremos que desarrollar experimentos de laboratorio y algunas actividades de reflexión. La información que consigamos nos servirá para preparar la tarea final de este apartado, en la que tendremos que elaborar un informe con propuestas para prevenir la corrosión. Recordemos que tenemos que grabar en vídeo los experimentos de laboratorio. Así continuaremos añadiendo contenidos a nuestro videoblog.

¿Qué le ocurre al hierro cuando se oxida?

Vamos a ir al laboratorio a estudiar el fenómeno de la corrosión del hierro. Una vez acabado el proceso, tendremos que elaborar un informe del laboratorio.

¿Qué vamos a necesitar?

Materiales Reactivos

- Cápsula de Petri.                         

- Balanza.

- Lana de hierro (estropajo).      

- Agua.

¿Cómo lo vamos a hacer?

  • Pesamos la cápsula de Petri vacía.
  • Echamos en la cápsula un poco de lana de hierro. Pesamos otra vez. Restando lo que pesaba la cápsula de Petri vacía sabremos cuánto hemos echado de lana de hierro. Anotamos este valor.
  • Humedecemos la lana de hierro y dejamos un día o dos. ¿Qué observas? Descríbelo.
  • Volvemos a pesar la cápsula de Petri con la lana de hierro oxidada y calculamos el peso de la lana de hierro oxidada.

 

¿Qué ha ocurrido?  ¿Podríamos explicar este fenómeno? Elaboramos el informe de laboratorio

Elaboramos el informe siguiendo la guía para la realización de un informe de laboratorio.

Establecemos analogías

Del mismo modo que las piezas de LEGO se pueden ensamblar en estructuras más complejas o se pueden desmontar en estructuras más pequeñas, los átomos se pueden combinar formando moléculas y las moléculas se pueden descomponer en otras más pequeñas.

Podemos representar mediante fórmulas la composición de las estructuras ensambladas del LEGO. Al revés, también podemos representar las moléculas que intervienen en un cambio químico utilizando las piezas

Busca piezas de Lego y representa la corrosión del hierro.

Experimento: Monedas oxidadas

Vamos a investigar si ciertos líquidos favorecen o promueven la corrosión. Una vez acabado el proceso, tendremos que elaborar un informe del laboratorio.

 

¿Qué vamos a necesitar?

Materiales Reactivos

Plato

Papel absorbente

Monedas diferentes

(1 euro, 50 céntimos, 20 céntimos, 5 céntimos, alguna moneda de plata  o de oro antigua)...

Vinagre           

¿Cómo lo vamos a hacer?

  • Ponemos en un plato un trozo de papel absorbente, (puede ser un trozo de papel de cocina), y le añadimos vinagre hasta que esté bien empapado.
  • Colocamos encima del papel las monedas de forma que la cara superior esté en contacto con el aire y no esté sumergida en vinagre.
  • Dejamos pasar cuatro o cinco horas. ¿Qué se observa en las monedas a simple vista?
  • Cojamos las monedas, levantémoslas y miremos en su cara inferior, ¿qué observamos?

 

¿Qué ha ocurrido?  Elaboramos el informe de laboratorio

 Contestamos a estas preguntas y anótalas en nuestros diarios de investigación.

  • ¿Qué se observa en las monedas de cobre?
  • ¿Qué les ha pasado a las monedas de oro  y de plata?
  • ¿Qué les pasa a las monedas que contiene en su composición aluminio?
  • ¿Todos los metales se oxidan  (o sufren corrosión) en igual medida?
  • ¿Todos los metales son susceptibles de corrosión?
  • ¿Qué efecto ha tenido el vinagre (ácido acético?) en la corrosión?

Tras responder a las preguntas, concluimos redactando el informe de laboratorio.

En este experimento vamos a investigar si es posible proteger al hierro contra la corrosión. Una vez acabado el proceso, tendremos que elaborar un informe del laboratorio.

¿Qué vamos a necesitar?

Materiales Reactivos

-1 sacapuntas de plástico                 

- Agua  

-1 sacapuntas metálico

- Sal

 

¿Cómo lo vamos a hacer?

  • Metemos cada uno de los sacapuntas en un vaso de agua con bastante cantidad de sal.
  • Durante unos minutos, observamos qué ocurre y anotamos todas nuestras observaciones.
  • Pasados unos minutos sacamos los dos sacapuntas del agua salada, los secamos y observamos cómo han quedado tanto el metal como la hoja de acero.
  • Volvemos a introducir los dos sacapuntas en el agua salada, los dejamos sumergidos un par de días y observamos lo que ocurre.
  • Investigamos con otras marcas de sacapuntas repitiendo los pasos anteriores.

  

¿Qué ha ocurrido?  Elaboramos el informe de laboratorio

Contestamos a estas preguntas y anotamos las respuestas en nuestros diarios de investigación.

  • ¿Qué ha ocurrido? ¿Qué diferencias encuentras entre las cuchillas de acero de los dos sacapuntas?
  • ¿Ocurre lo mismo con todas las marcas de sacapuntas que habéis investigado? ¿Todos tienen, por tanto,  las mismas características?

Como siempre que vamos al laboratorio, concluimos redactando el informe de laboratorio.

Tarea: "Cómo prevenir la corrosión"

Tenemos que elaborar un informe con propuestas para prevenir la corrosión basándonos en lo aprendido con las actividades realizadas. Por tanto, las propuestas que hagamos deben estar argumentadas con los datos obtenidos de los experimentos que hemos realizado.

Podremos hacer nuestro informe en un documento de texto o en uno compartido (Google Drive). Entregaremos el documento a nuestro profesor para que lo evalúe y lo compartiremos con nuestros compañeros (por correo electrónico, redes sociales). Si tenemos un blog de aula, podemos subir y compartir ahí nuestros artículos.

Las siguientes preguntas nos servirán como esquema para nuestro informe.

  • ¿Qué es la corrosión? (Importancia o relevancia que tiene el estudio o investigación de este problema).
  • ¿Quiénes son sus aliados? (factores que favorecen la corrosión).
  • ¿Por qué y para qué prevenirla? (daños y perdidas que genera).
  • ¿Cómo prevenirla? (Indicad las propuestas y argumentarlas).

La siguiente rúbrica para evaluar un informe escrito servirá para evaluar nuestro trabajo y nos dará pistas y orientaciones.

Antes de empezar, debemos leer las recomendaciones que aparecen a continuación y que nos ayudarán a orientar nuestro trabajo.

Diario de aprendizaje

Después de finalizada la tarea, es el momento de guardar todos los documentos en la carpeta de investigación.

También puede ser momento para revisar el trabajo que hemos hecho y anotar nuestras impresiones en un diario de aprendizaje.

Abrimos una entrada con el título de este apartado y revisamos nuestro trabajo. Podemos responder a estos ítems:

  • No me ha costado hacer...
  • He tenido dificultades en...
  • No he terminado la tarea porque...
  • Doy por terminada la tarea (fecha)