Equilibrio de solubilidad y Kps mediante simulaciones

Propuesta didáctica

Autor: Profesor Roberto Calvo (basado en original de Trish Lobein)

Tiempo de aplicación: En modalidad presencial: clase doble o módulo.

Descripción: En su diseño original, la actividad es concebida como una práctica virtual en la que el trabajo experimental es sustituido por el uso del simulador "salt-solutions.jar" desarrollado por PhET - Interactive Simulations. Los estudiantes, en forma individual o colectiva realizan la actividad guiados por el docente y -con el auxilio de la hoja de trabajo- elaboran simultáneamente un informe sobre la misma. Permite realizar una aproximación a los aspectos cualitativos y cuantitativos del equilibrio de solubilidad mediante la realización de experimentos virtuales y contribuye además a la construcción de un modelo conceptual de los fenómenos involucrados a escala molecular. 

Propósitos: Introducir un tema tradicional de los cursos de Química mediante la simulación asistida por ordenador, una modalidad novedosa y cada vez más relevante en la construcción del conocimiento. Contribuir a familiarizar a los estudiantes con el uso de herramientas informáticas que potencian y complementan a las modalidades tradicionales.

En lo que respecta a los aprendizajes, los estudiantes serán capaces de:

i) Describir el estado de equilibrio en una solución saturada desde los puntos de vista macroscópico y ultramicroscópico con el apoyo de imágenes.

ii) Plantear las expresiones para el equilibrio en soluciones salinas.

iii) Calcular el valor de Kps a partir de datos provenientes del software de simulación.

Criterios de evaluación: Las diversidad de opciones de implementación abre un amplio abanico de posibilidades en lo que respecta a la evaluación. El docente responsable definirá en cada caso cuál se ajusta mejor a los objetivos que se ha trazado.

Contenido: 

• Soluciones acuosas.
• Solubilidad de sales.
• Formación y disolución de precipitados.
• Equilibrio de solubilidad.
• Producto de solubilidad (Kps).

Actividades:

Descarga el simulador a través del siguiente enlace.

La actividad admite diferentes modalidades de ejecución: puede realizarse en la sala de informática trabajando en equipos reducidos (2 o 3 estudiantes por máquina), coordinarse como actividad domiciliaria, o incluso, realizarse en modo plenario con el docente actuando como coordinador. Las modalidades presenciales requieren de un módulo o de dos horas de clase consecutivas.

La temporalización deberá ajustarse a la modalidad elegida. En la variante más tradicional (plenario-presencial), debería asignarse la primera mitad del módulo a la visualización de las simulaciones seleccionadas por el docente y a la elaboración colectiva de un modelo explicativo de los fenómenos simulados. La segunda parte se destinaría al planteo de situaciones problemáticas concretas con mayor énfasis en los aspectos cuantitativos. La resolución de situaciones problemáticas (individual o grupal) demandará la contrastación de las respuestas obtenidas por los estudiantes en una puesta en común final.

Descargar el archivo con la hoja de trabajo del estudiante en el siguiente enlace.

Descargar la presentación -fundamentalmente orientada al docente- que puede servir de guía para el planteo y resolución en clase de las mencionadas situaciones problemáticas, en el siguiente enlace.

Créditos:

• PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, https://phet.colorado.edu. Salts & Solubility. Recuperado de: https://phet.colorado.edu/en/simulation/legacy/soluble-salts. CC BY  SA 4.0
• salroes3. (2010, junio 6). NaCl: disolución de la sal y solvatación de iones. [Archivo de vídeo]. Recuperado de: https://youtu.be/hFNhFASW1uE

Sugerencias: Estimular a los estudiantes a descargar el software y descubrir potencialidades no explotadas en la actividad realizada. Sugerir tareas domiciliarias adicionales que involucren el uso del mismo.