Actividades presentadas por los profesores:

Herminia Isabel Bruna Quiroz.
Ángela Anita Fernández Moncada
Verónica Ximena Gutiérrez Leal
Víctor Hugo Paz Tello
Mario Arnoldo Robledo Reyes

Conocimientos previos:

• Cargas eléctricas en la materia.
  
• Funcionamiento de un circuito eléctrico simple.

En este ciclo de aprendizaje los estudiantes realizarán varios experimentos para comprobar la conductividad eléctrica del agua y sustancias en soluciones. A través de la Guía del Alumno 1 observan la atracción de la electricidad estática. A través de la Guía del Alumno 2 los alumnos comprueban la conductividad del agua destilada y soluciones acuosas de algunas sustancias. A través de la Guía del Alumno 3 examinan la conductividad del agua potable.

GUIA DEL PROFESOR

¿Por qué algunas soluciones acuosas presentan conductividad eléctrica?

I. MOTIVACIÓN

Materiales

1. Prepare una bandeja por grupo con los materiales necesarios para que los alumnos realicen la Guía del Alumno 1. 
2. Dirija a los alumnos a formar grupos de 5 personas para realizar las actividades de la Guía del Alumno 1. Supervise que cada grupo comprenda el procedimiento. 
3. Finalizado el trabajo en la Guía del Alumno 1, registrar en la pizarra los resultados que reflejan consenso de lo observado por cada grupo en cada una de las situaciones A, B, C y D.
   
   

   	Azúcar	Sal
   Globo sin frotar	A	B
   Globo frotado	C	D

   Nota al profesor: las situaciones A B y C deberían indicar nada o casi nada de atracción.
   

4. Guíe una discusión de estos resultados a través de las siguientes preguntas: 

   ¿ En cuáles situaciones se observan respuestas similares y en cuáles respuestas distintas? 
   
   Si hay diferencias ¿Cuál creen que es el efecto que el frotar tuvo en el globo? 
   [Al frotar el globo se traspasa energía para generar cargas eléctricas en las molécula de la superficie del globo] 
   
   ¿Por qué creen Uds. que el efecto de frotar sólo se observa en la sal y no en el azúcar? 
   [En la sal existen partículas con carga eléctrica, los iones, pero en el azúcar no hay separación de cargas en las partículas. Entonces, al acercar el globo que tiene partículas con carga eléctrica a la sal que también partículas con carga eléctrica se produce una atracción] 
   
   ¿Qué la fuerza actúa para causar esta diferencia? 
   [La fuerza que actúa es la fuerza eléctrica.] 

    

II. EXPLORACIÓN

1. Prepare una bandeja por grupo con los materiales necesarios para que los alumnos realicen la Guía del Alumno 2. 
   
2. Se entrega la Guía del Alumno 2, se lee en forma conjunta. 
   
3. Los alumnos proceden a desarrollar la actividad experimental en grupos cooperativos, formados anteriormente en la actividad de motivación. Supervise que los grupos comprendan y sigan el procedimiento. 

III. DESARROLLO CONCEPTUAL

1. El informante de cada grupo escribe los resultados de su grupo, completando la tabla hecha en el pizarra. 
   
   

   	¿Se prende la ampolleta?
   Sustancias en solución en agua destilada	Sí	No
   Agua Destilada
   Agua + sal.
   Agua + azúcar.
   Agua + bicarbonato.
   Agua + sulfato de cobre.

   
   
2. Guíe una discusión del grupo curso a través de las siguientes preguntas
   • ¿Por qué crees que en algunos casos no encendió la ampolleta? 
     [Para que haya conductividad eléctrica debe haber algo que la transporte. En este caso en la solución acuosa deben existir partículas cargadas eléctricamente que permitan el transporte de la electricidad. Cuando en la solución no existen partículas eléctricamente cargadas, no hay conductividad y por lo tanto no se prende la ampolleta.]
     
   • ¿Por qué crees que en algunos casos se encendió la ampolleta?
     
3. Para cerrar el desarrollo conceptual, el profesor entrega la explicación científica del fenómeno observado. Después de entregar la explicación, pida a cada alumno que en su Guía del Alumno 2 escriba la explicación que se les pide.
   
   

   La conductividad eléctrica en soluciones se define como la capacidad que tiene la solución para conducir la corriente eléctrica.  Una solución tiene capacidad para conducir corriente eléctrica cuando contiene partículas cargadas. Estas partículas cargadas se llaman iones.  El agua pura (destilada), prácticamente, no conduce la corriente eléctrica ya que por ser pura no contiene iones.  El agua con sales disueltas conduce la corriente eléctrica. Cuando las sales se disuelven el agua se para los iones. Los iones cargados positiva y negativamente son los que conducen la corriente y la cantidad conducida dependerá del número de iones presentes y de su movilidad. El agua salada es un ejemplo de agua con sales en solución y por lo tanto es una solución conductora.  El agua con azúcar no conduce corriente eléctrica ya que el azúcar no tiene partículas cargadas, iones, y por lo tanto al disolverse e el agua no conduce electricidad.  En la mayoría de las soluciones acuosas, entre mayor sea la cantidad de sales disueltas mayor será la conductividad, este efecto continúa hasta que la solución está tan llena de iones que se restringe la libertad de movimiento y la conductividad puede disminuir en lugar de aumentar.

   Nota al Profesor: La información en la siguiente Tabla se puede entregar después de realizada la Guía del Alumno3. Esta tabla contiene información que hace innecesaria la actividad en esa guía ya que indica que la conductividad del agua destilada es menor al agua potable.

   Temperatura de la muestra 25 Cº	Conductividad, mS/cc.
   Agua ultrapura	0.05
   Agua de alimentación a caldera.	1 a 5
   Agua potable	50 a 100
   Agua de mar	53,000

    

IV. APLICACIÓN

• Prepare una bandeja por grupo con los materiales necesarios para que los alumnos realicen la Guía del Alumno 3.
• Se indica a los alumnos que desarrollen la Guía del Alumno 3, supervisando su comprensión del procedimiento. 
• Recuerde a los alumnos la importancia de lavar la cuchara y electrodos cada vez que se utilicen. 

Nota al profesor: Utilizando esta vez agua potable, se espera que los estudiantes descubran que el agua potable es un buen conductor de electricidad y que es importante tener en cuenta algunas medidas de seguridad para evitar la electrocución.

¿Por qué algunas soluciones acuosas presentan conductividad eléctrica?

Guía del Alumno 1

Consejos para un buen trabajo en equipo Respeta la organización establecida. Respeta la opinión de los demás. No temas en dar tu opinión. Trabaja en forma cooperativa

Materiales: ( por grupo )

• 1 globo
  
• 2 trozos de papel absorbente
  
• 1 cucharada de sal 
  
• 1 cucharada de azúcar 
  
• 1 prenda de lana (guantes, bufanda, etc.)
  

Procedimiento

1. Formados los grupos, distribuyan los roles
   
2. El encargado de materiales los retira de la mesa del profesor. 
   
3. Investigador 1 coloca sobre un trozo de papel la cucharada de azúcar y en otro la de sal. 
   
4. Investigador 2 infla el globo y acerca el globo a los cristales de azúcar, a 8 cms. de distancia (A). 
   
5. Todos los integrantes del grupo observan qué ocurre con los cristales de azúcar. 
   
6. El Investigador 2 acerca el globo a los cristales de sal, a 8 cms. de distancia (B). 
   
7. Todos los integrantes del grupo observan qué ocurre con los cristales de azúcar. 
   
8. El Investigador 3, frota el globo sobre la prenda de lana, acerca el globo a los cristales de azúcar, a 8 cms. de distancia (C). 
   
9. Todos los integrantes del grupo observan qué ocurre con los cristales de azúcar. 
   
10. El Investigador 3 limpia el globo para quitar los cristales si los hubiere. Nuevamente se frota el globo en la prenda de lana. Luego, acerca el globo a los cristales de sal, a 8 cms. de distancia (D). 
    
11. Todos los integrantes del grupo observan qué ocurre con los cristales de sal. Sortea dentro de tu grupo, el sistema con el cual trabajarás (A, B, C, D).

Anota tus observaciones en el casillero correspondiente

	Azúcar	Sal
Globo sin frotar	A	B
Globo frotoda	C	D

¿Qué sucedió con los cristales de azúcar y sal antes de frotar el globo en una prenda de lana? 

¿Qué sucedió con los cristales de azúcar y sal después de frotar el globo en una prenda de lana?

¿Hay diferencias en cómo responden las sustancias a un globo frotado y sin frotar? Si las hay, describe las diferencias observadas. 

¿Por qué algunas soluciones acuosas presentan conductividad eléctrica?

Guía del Alumno 2

¡Evitemos Accidentes! No pruebes o inhales las sustancias.  Cuida de no derramar líquido sobre la mesa o el piso.  Trabaja atentamente y no interfieras en el trabajo de tus compañeros.  No olvides lavar los electrodos con agua destilada antes de utilizarlos nuevamente.

Materiales:  

• 1 cucharada de azúcar
  
• 1circuito eléctrico 
  
• 1 cucharada sal 
  
• 1 cuchara 
  
• 1 cucharada de bicarbonato de sodio 
  
• 4 vasos de precipitado 
  
• 1 cucharada de sulfato de cobre 
  
• Papel absorbente 
  
• 400 ml destilada 
  
• 1 circuito eléctrico simple, con ampolleta y electrodos 
  
• Agua destilada para lavar los electrodos

Procedimiento

Caso A

• Vacía 100 ml. de agua destilada en un vaso de precipitado. 
  
• Introduce los electrodos al vaso y observa si se prende la ampolleta. 
  
• Registra en la tabla tus observaciones. 
  
• Lava con agua destilada los electrodos. 
  

Caso B 

• Al vaso A agrega 1 cucharada de sal y revuelve para disolverla.
  
• Introduce en la solución los electrodos y observa si se prende la ampolleta. 
  
• Registra en la tabla tus observaciones. 
  
• Lava con agua destilada los electrodos y la cuchara. 
  

Caso C 

• En otro vaso, forma una solución de 100 ml. de agua destilada más 1 cucharada de azúcar y revuelve para disolverla. 
  
• Introduce en la solución los electrodos y observa si se prende la ampolleta. 
  
• Registra en la tabla tus observaciones. 
  
• Lava con agua destilada los electrodos y la cuchara. 
  

Caso D 

• En otro vaso, forma una solución de 100 ml. de agua destilada más 1 cucharada de bicarbonato de sodio y revuelve para disolver. 
  
• Introduce en la solución los electrodos y se observa si se prende la ampolleta. 
  
• Registra en la tabla tus observaciones. 
  
• Lava con agua destilada los electrodos y la cuchara. 

Caso E 

• En otro vaso, forma una solución de 100ml. de agua destilada más 1 cucharada de sulfato de cobre y revuelve para disolver. 
  
• Introduce en la solución los electrodos y se observa si se prende la ampolleta. 
  
• Registra en la tabla tus observaciones. 
  
• Lava con agua destilada los electrodos y la cuchara.

TABLA DE REGISTRO
	¿Se prende la ampolleta?
Sustancias en solución en agua destilada	Sí	No
Agua Destilada
Agua + sal.
Agua + azúcar.
Agua + bicarbonato.
Agua + sulfato de cobre.

¿Por qué crees que en algunas soluciones se encendió la ampolleta? 

¿Por qué crees que en algunas soluciones no encendió la ampolleta? 

Después de la discusión del grupo curso, escribe una explicación porque la ampolleta se prendió en algunas y no en otras soluciones.

Guía del Alumno 3

¿ Posee conductividad el agua potable?

Evitemos accidentes No pruebes o inhales las sustancias.  Cuida de no derramar líquido sobre la mesa o el piso.  Trabaja atentamente y no interfieras en el trabajo de tus compañeros  Recuerda lavar los electrodos con agua destilada cada vez que los vayas a utilizar nuevamente.

Materiales:  

• 1 vaso de precipitado con 100 ml de agua potable 
  
• Papel absorbente. 
  
• 1 circuito eléctrico simple, con ampolleta y electrodos 
  
• Agua destilada para lavar los electrodos.

Procedimiento

1. Introduce los electrodos al vaso y observa si se prende la ampolleta. 
   
2. Lava con agua destilada los electrodos.

Responde

Al introducir los electrodos en el vaso con agua potable, ¿se prendió la ampolleta? 

¿Hay diferencia entre el comportamiento del agua destilada y el agua potable a introducir los electrodos? Si hay diferencias, ¿cómo explicas esta diferencia? 

¿Por qué no deberías usar el secador de pelo u otro artefacto eléctrico cerca del agua potable?