¿Qué le ocurre a la masa en una reacción química?

Actividades presentadas por los profesores:

Juan Gallo M. 
Jimena Lira A. 
María Díaz R. 
José Palma B. 
Jacqueline Cuello J.


TEMA        Conservación de la masa en una reacción química.
OBJETIVO:
  • Demostrar que en las reacciones químicas la masa de los reactantes es igual a la masa del producto 
TIEMPO:       180 Minutos  

[GUÍA DEL PROFESOR]

[Guía del Alumno 1]

[Guía del Alumno 2]

Conocimientos previos:

  1. Átomo: Es una unidad fundamental de la materia. 
  2. Molécula: Es la unión de dos o más átomos iguales o diferentes. 
  3. Elemento: Sustancia formada por átomos de la misma clase. 
  4. Reacción química: Proceso en que consiste en la unión o separación de átomos. 
  5. Masar: Proceso por el cual se obtiene los registros de la masa. 
  6. Masa: Cantidad de material que posee un cuerpo 
  7. Tabla Periódica: Ordenación de los elementos en orden creciente en función al número atómico. 
  8. Uso de balanza. 

En este ciclo de aprendizaje los alumnos realizarán actividades experimentales destinadas a demostrar la ley de la conservación de la masa en una reacción química. A través de la Guía del Alumno 1 los alumnos hacen un modelo de molécula de cloruro de sodio para simular la conservación de la masa. En la Guía del Alumno 2 realizan un experimento para comprobar está ley.


GUIA DEL PROFESOR

¿Qué le ocurre a la masa en una reacción química?

I. EXPLORACIÓN

  1. El profesor forma grupos cooperativos explicando los roles. 
  2. Entregar guía de trabajo y leer con los alumnos. 
  3. Repasar normas de seguridad. 
  4. Entregar material a los encargados de cada grupo.Prepare una bandeja por grupo con los materiales necesarios para que los alumnos realicen la Guía del Alumno 1. 

II.  DESARROLLO CONCEPTUAL

Oriente una discusión del grupo curso:

  1. ¿Qué pasó con la masa de los modelos de átomos Cl y Na por separado al compararla con la masa obtenida el modelo de molécula de cloruro de sodio? 
  2. ¿Cómo se compara la masa de los reactantes y la masa del producto? 
  3. Pedir a cada grupo entregar sus conclusiones respecto de la relación entre la masa de Na + Cl y la masa de NaCl. 
  4. Preguntan a los alumnos si creen estos conclusiones se aplican a las moléculas de verdad o sólo al modelo que ellos elaboraron? Fundamente. 

Introduzca la ley de la conservación de la masa de Lavoisier. 

En una reacción química la masa de los reactantes es igual a la masa del producto.

 

III. APLICACIÓN

Procedimiento

  1. El profesor forma grupos cooperativos explicando los roles. 
  2. Entregar la Guía del Alumno 2 y leer con los alumnos. 
  3. Repasar normas de seguridad. 
  4. Entregar material a los encargados de cada grupo. 
  5. Asegúrese que cada vaso quede bien sellado para evitar la evaporación. 
  6. Asegúrese que al masar antes de poner el clavo en el sulfato de cobre consideren la masa del vaso, y si este ya está sellado, el sello también debe estar al masar después que se produjo la reacción.

Nota al profesor: Es importante que los alumnos controlen las fuentes de error en las mediciones. Los valores observados pueden ser aproximaciones debido a errores de medición en el instrumento y /o procedimiento.

Nota al profesor: Para realizar este experimento se requiere una balanza que pese a la centésima de gramo. Si sólo hay una de estas, la medición de la masa se puede realizar como una demostración del profesor. Por otra parte, los alumnos verán que el clavo tiene más materia por lo tanto podrán inferir que tiene mas masa. Aplicando la Ley de Lavoisier, inferirán que la solución de sulfato de cobre tendrá menos masa. 

III. EVALUACIÓN

La actividad de evaluación se desarrolla en forma individual, después de completar la Parte B en la Guía del Alumno 2. Más que el uso adecuado del cálculo matemático, se evalúa la capacidad del alumno para fundamentar en la ley de Lavoisier el uso de ese procedimiento matemático


¿Qué le ocurre a la masa en una reacción química?

Guía del Alumno 1

Consejos para un buen trabajo en equipo

  1. Respeta la organización establecida. 
  2. Respeta la opinión de los demás. 
  3. No temas en dar tu opinión. 
  4. Trabaja en forma cooperativa 

Materiales: Por grupo, para construir un modelo de átomo y molécula 

Procedimiento

  1. Leer Guía del Alumno
  2. El encargado de materiales distribuye a cada miembro: 1 etiqueta de Cl, 1 etiqueta de Na,1 pedazo de plasticina de cada color. 
  3. Forma un modelo de átomo de sodio (Na) de un color y un modelo de átomo de cloro (Cl) de otro color. Deben hacer más grande el átomo que tenga mayor peso atómico según lo que indica la Tabla Periódica 
  4. Etiquetan cada uno de los modelos de átomo 
  5. Masan el modelo de átomo de cloro (Cl) y registran en la Tabla el valor en la fila Alumno 1 
  6. Masan el modelo de átomo de sodio (Na) y registran en la Tabla el valor 
  7. Forman modelo de molécula de cloruro de sodio (Na Cl) uniendo los 2 átomos 
  8. Masan el modelo de la molécula de cloruro de sodio (NaCl) y lo registran en la Tabla. 
  9. Calculan la suma de las masas de los modelos de átomos (Na + Cl) 
  10. Comparan el valor de la suma de Na + Cl y la masa de la molécula de cloruro de sodio (NaCl). 
  11. Pide a tus compañeros de grupo que te entreguen sus resultados para completar la Tabla

 

    Alumno Masa Na Masa Cl Suma Na + Cl Masa Molécula NaCl
    1        
    2        
    3        
    4        
    5        

Responde

En esta simulación de reacción química 

¿Cuales sin los reactantes? 

¿Cuales es el producto? 

Compartan los resultados que obtuvo cada uno y como grupo elaboren una conclusión respecto de la relación entre la masa de Na + Cl y NaCl. Escribe la conclusión.


¿Qué le ocurre a la masa en una reacción química?

Guía del Alumno 2

 

Evitemos accidentes

  1. No probar ni inhalar las sustancias. 
  2. Mantiene ordenado tus materiales. 
  3. Permanece en tu lugar de trabajo. 
  4. Tapar las sustancias después de usarlas.

Materiales: (por grupo) 


PARTE A

Procedimiento

  1. El encargado de cada grupo retira el material. 
  2. Masar vaso precipitado vacío y registran dato en Columna. A 
  3. Masar vaso precipitado con 25 ml. de sulfato de cobre en su interior, registran dato en Columna A y luego restan la masa del vaso precipitado a la masa anterior. 
  4. Masar clavo, registrar dato en Columna A. 
  5. Introducir el clavo dentro del vaso precipitado que ya contiene los 25 ml. de sulfato de cobre en su interior. 
  6. Masar el vaso con los 25 ml de sulfato de cobre y el clavo, registra el dato en la Columna A 
  7. Sellar el vaso con papel alusa, hay que evitar la evaporación del líquido.


    TABLA DE REGISTRO
    Materiales Columna A Columna B
    vaso precipitado vacío     
    Vaso con 25 ml. de sulfato de cobre CuSO4    
    Cálculo de la Masa sulfato de cobre    
    (vaso vacío – vaso con solución CuSO4    
    Masa clavo    
    Predicción de masa del producto de la reacción      
En este experimento se formará una reacción química entre el hierro (Fe) del clavo y el sulfato de cobre (CuSO4) dando origen a Cobre (Cu) y sulfato de hierro (FeSO4) 
  1. ¿Cuales son los reactantes? ___________________________________________ 
  2. ¿Cuáles son los productos?_________________________________________________ 
  3. Basándote en los datos que recogiste al masar y la ley de Conservación de la Masa, predice el valor total de la masa de los productos al finalizar este experimento. Escribe el valor en la Columna A. Fundamenta.

¡Tendrás que esperar varios días para poder confirmar tu predicción!

PARTE B

  1. Sacar el sello antes de masar el vaso que contiene el clavo con la solución de sulfato de cobre (CuSO4), registrar dato en la Columna B. 
  2. Retirar el clavo de la solución con una pinza de madera. Ten mucho cuidado para no golpear el clavo y perder material. 
  3. Masar el clavo, registrar dato en la Columna B. 
  4. Masar el vaso con la solución de sulfato de cobre (CuSO4), sin el clavo, registrar dato en la Columna B. 
  5. Describe las características que observas en el clavo

Escribe una conclusión a partir de la comparación del valor que predijiste para el producto y el valor observado para el producto de la reacción. Fundamenta usando la Ley Lovoisier.

Evaluación 

Calcula la incógnita (X) en los ejemplos de las siguientes reacciones químicas.

Masa react #1  Masa react # 2 Masa del producto  Valores de X
a) X 3.8grs.  6.3grs.  X1=
b) 1.5grs. X 10.2grs X2=
c) 9.0grs. 22.0grs. X X3=



¿Qué procedimientos utilizaste para conseguir X ? Explica la ley química que justifica el procedimiento que desarrollaste.

Respuesta