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Enseñanza de las propiedades físico-
químicas de la función química sal, en
estudiantes de 10°3, en la Institución
Educativa «Jorge Eliécer Gaitán»: una
propuesta que integra las TIC
César Augusto Sánchez Murillo
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Medellín, Colombia
2018
Enseñanza de las propiedades físico-
químicas de la función química sal, en
estudiantes de 10°3, en la Institución
Educativa «Jorge Eliécer Gaitán»: una
propuesta que integra las TIC
César Augusto Sánchez Murillo
Trabajo final presentado como requisito para optar al título de:
Magister en la Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales
Director:
Daniel Barragán, Doctor en Ciencias – Química
Profesor Asociado
Escuela de Química
Línea de Investigación:
Investigación-Acción
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Medellín, Colombia
2018
(Dedicatoria o lema)
A mi familia por su apoyo en la realización
de este proyecto, en especial a mi madre MARIA
PETRONA MURILLO, quien ha estado siempre
apoyándome.
Agradecimientos
A mis estudiantes, compañeros y directivos del Instituto Técnico Industrial «Jorge Eliécer
Gaitán», que me permitieron poner en práctica la propuesta pedagógica.
A mi director, el Dr. Daniel Barragán, por su aporte significativo, en la construcción y
fundamentación de esta propuesta.
Resumen y Abstract IX
Resumen
Esta estrategia didáctica está fundamentada en la teoría de aprendizaje significativo de
Ausubel, emplea una metodología constructivista e integra las TIC como alternativa de aprendizaje.
Se realizó con el fin de fortalecer el aprendizaje del concepto de sal a través del estudio de sus
propiedades físico-químicas. Para ello, se diseñó un curso virtual en la plataforma Moodle, con una
serie de actividades que involucran el uso de simuladores Phet y la identificación de conceptos
articuladores o «promotores», como el de enlace iónico para el caso de las sales. El uso de nuevas
herramientas para el aprendizaje, y la integración de ideas previas en la construcción conceptual,
fortaleció el aprendizaje del concepto de sal a partir de relacionar su naturaleza molecular y sus
propiedades físico-químicas. Al contextualizar estos saberes podríamos esperar un aprendizaje más
significativo, que promueva el análisis y el desarrollo de habilidades científicas en los estudiantes.
Palabras clave: aprendizaje significativo, enlace químico, sal, propiedades físico-
químicas, laboratorios virtuales, tic.
X Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en estudiantes de
10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una propuesta que integra TIC
Abstract
This teaching strategy is based on Ausubel’s meaningful learning theory, who uses a
constructivist methodology and uses ICTs as learning alternative. Its purpose was reinforcing the
learning process of salt as a concept through the study of its physicochemical properties. To this
effect, a virtual course was designed on Moodle Platform, with a variety of activities that involve
the use of Phet’s simulators and the identification of articulating concepts or «developers», such as
the ionic bond in the case of salts. The use of new learning tools and the integration of previous
ideas in the conceptual construction, enhanced the learning of salt as a concept relating its molecular
structure and its physicochemical properties. Contextualizing both knowledges we could expect a
more meaningful learning that promotes the analysis and the development of scientific skills in the
students.
Keywords: meaningful Learning, chemical bond, salt, physicochemical properties,
virtual lab, ICTs.
Contenido XI
Contenido
Pág.
Resumen ........................................................................................................................................ IX
Abstract ..........................................................................................................................................X
Lista de figuras .......................................................................................................................... XIII
Lista de tablas ............................................................................................................................ XIV
Introducción ................................................................................................................................... 1
1. Marco teórico .......................................................................................................................... 5
1.1 Antecedentes ................................................................................................................ 5
1.2 Marco teórico ............................................................................................................. 11
1.2.1 Enlace químico ............................................................................................... 11
1.3 Materia y su clasificación ........................................................................................... 14
1.3.1 Sustancias ....................................................................................................... 14
1.3.2 Elementos y compuestos ................................................................................. 14
1.3.3 Mezclas ........................................................................................................... 15
1.4 Sales ........................................................................................................................... 15
1.4.1 Fuerza relativa de ácidos y bases .................................................................... 17
1.4.2 Propiedades de los compuestos iónicos .......................................................... 17
1.5 TIC ............................................................................................................................. 21
1.5.1 Plataformas de formación virtual .................................................................... 22
1.5.2 Clases de plataformas virtuales ....................................................................... 24
2. Planteamiento del problema y justificación ....................................................................... 29
2.1 Planteamiento del problema ....................................................................................... 29
2.2 Justificación ................................................................................................................ 30
3. Objetivos ............................................................................................................................... 31
3.1 Objetivo general ......................................................................................................... 31
3.2 Objetivos específicos .................................................................................................. 31
4. Metodología .......................................................................................................................... 33
4.1 Prueba diagnóstica ...................................................................................................... 33
4.2 Análisis de preguntas-prueba diagnóstica ................................................................... 35
4.3 Participación en curso virtual ..................................................................................... 35
4.4 Prácticas de experimentación ..................................................................................... 36
4.5 Integración de saberes ................................................................................................ 37
4.6 Evaluación .................................................................................................................. 37
XII Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en estudiantes
de 10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una propuesta que integra TIC
5. Resultados y análisis ............................................................................................................. 39
6. Conclusiones y recomendaciones ......................................................................................... 48
6.1 Conclusiones ............................................................................................................... 48
6.2 Recomendaciones ........................................................................................................ 50
Lista de referencias ....................................................................................................................... 51
A. Anexo A: Prueba diagnóstica ............................................................................................... 55
B. Anexo B: Simulador Phet (Ácido-base) ............................................................................... 61
C. Anexo C: Simulador Phet (Solubilidad) .............................................................................. 63
D. Anexo D: Simulador Phet (Conductividad) ......................................................................... 65
E. Anexo E: Taller de afianzamiento, solubilidad ................................................................... 67
F. Anexo F: Curso virtual en Moodle ...................................................................................... 71
G. Anexo G: Guía de experimentación (Solubilidad) .............................................................. 73
H. Anexo H: Guía de experimentación (Conductividad) ........................................................ 77
I. Anexo I: Guía de experimentación (Ácido-base) ................................................................ 81
J. Anexo J: Guía de experimentación (Laboratorio en casa) ................................................. 85
K. Anexo K: Bitácora del curso ................................................................................................ 87
Contenido XIII
Lista de figuras
Pág.
Figura 1-1: Cambio de energía potencial .................................................................................. 12
Figura 1-2: Transferencia un electrón del átomo Na al átomo Clor ........................................... 13
Figura 1-3: El agua es a la vez ácido y base .............................................................................. 15
Figura 1-4: Portal Web Phet Interactive Simulations ................................................................ 26
Figura 1-5: Simulaciones virtuales de química.......................................................................... 26
Figura 4-1: Prueba diagnóstica-respuesta estudiante ................................................................. 35
Figura 4-2: Desarrollo del curso virtual .................................................................................... 36
Figura 4-3: Práctica de experimentación ................................................................................... 37
Figura 4-4: Prueba control final-respuesta estudiante................................................................ 38
Figura 5-1: Resultados pregunta número 1 ................................................................................ 39
Figura 5-2: Resultados pregunta número 2 y 5 .......................................................................... 40
Figura 5-3: Resultados pregunta número 3 ................................................................................ 40
Figura 5-4: Resultados pregunta número 4 ................................................................................ 41
Figura 5-5: Resultados pregunta 6 ............................................................................................. 42
Figura 5-6: Resultados pregunta número 7 ................................................................................ 42
Figura 5-7: Resultados pregunta número 8 ................................................................................ 43
Figura 5-8: Resultados pregunta número 9 ................................................................................ 44
Figura 5-9: Resultados pregunta número 10 .............................................................................. 45
Contenido XIV
Lista de tablas
Pág.
Tabla 1-1: Algunos indicadores utilizados en química .............................................................20
Tabla 4-1: Actividades fortalecer aprendizaje concepto de sal .................................................33
Introducción
Cuando el docente encuentra que el bajo rendimiento académico de los estudiantes se
convierte en algo sistemático, comienza a plantearse si la metodología de enseñanza es la apropiada.
Una metodología tradicional, obsoleta, de tablero, se traduce en desmotivación hacia el aprendizaje.
En el caso puntual de la enseñanza de la química es conveniente identificar cómo los diferentes temas
o cuerpos conceptuales se pueden enseñar a través de conceptos articuladores o «promotores» del
proceso de enseñanza-aprendizaje. De esta manera, el proceso de enseñanza muestra al estudiante
que el conocimiento está estructurado, en forma de una red específica de conceptos que le permite
una mejor aproximación a su comprensión real, y le da un mayor significado a lo que aprende
(Ausubel, Novak, Hanesian, & Sandoval-Pineda, 1983).
Uno de los temas de obligado interés en el estudio de la química es el de las funciones
químicas. Una de las formas de organizar la información y el conocimiento de las sustancias
químicas es clasificarlas por características comunes, tanto en su estructura molecular como en sus
propiedades fisicoquímicas: esto es lo que aporta la función química. Por ejemplo, sustancias
solubles en agua, que se disocian en electrolitos facilitando la conductividad eléctrica en las
disoluciones acuosas, y que son sólidos con altos puntos de fusión, se pueden clasificar como sales.
Adicionalmente, en esta familia de sustancias químicas se identifican patrones estructurales
comunes, determinados por la periodicidad química. Por otro lado, en la enseñanza tradicional lo
usual es asociar las sales con el enlace iónico.
Por tanto, es importante hacer una presentación clara del concepto de enlace químico y cómo
a partir de este concepto llegamos a la clasificación, primero del enlace en iónico, covalente y
metálico, y posteriormente, cómo a partir de la clasificación del enlace llegamos a la clasificación
de las sustancias químicas en funciones. Acá es importante notar que esta clasificación es arbitraria,
ya que se rige por unos principios generales derivados de la periodicidad química. A continuación
se hace una presentación de las diferentes formas usadas para definir qué es una sal y se encuentra
que Chang (2010) la define como un compuesto iónico formado a partir de la reacción entre un ácido
y una base y Whitten, Davis, Peck, & Stanley (2014) como «compuestos que contienen el catión de
una base fuerte y el anión de un ácido fuerte» (p. 354); según los autores, se hace énfasis en diferentes
niveles de aproximación conceptual, molecular o macroscópico. Lo que encontramos en estas
2 Introducción
definiciones es que usualmente no se hace referencia a las propiedades de las sales; la enseñanza de
este concepto está muy ligada a su naturaleza molecular, es decir, a verlo como un electrolito, ya sea
fuerte o débil. Veo una debilidad en este sentido, es decir, en enseñar las sustancias químicas o las
funciones únicamente a partir de su naturaleza molecular, particularmente el enlace iónico, sin hacer
notar las propiedades de las sustancias.
Es claro que hay una relación directa entre la naturaleza molecular y las propiedades físico-
químicas de las sustancias; si se la hacemos notar o se la enseñamos al estudiante en el aula de clase,
podríamos esperar un aprendizaje más significativo del concepto. Dentro estas propiedades, las que
consideramos como básicas, o características, son la densidad, la conductividad eléctrica, la
solubilidad, la temperatura de cambio de fase y su carácter ácido-base. Finalmente, esta propuesta
se orientó a elaborar una serie de actividades que le permitieran al estudiante aprender el concepto
de la función sal a través del estudio de sus propiedades. Para esto, se consideró oportuno involucrar
las tecnologías de la información y las comunicaciones.
Diferentes autores coinciden en que utilizar herramientas TIC motiva a los alumnos y hace
el aprendizaje más estimulante, al lograr que los estudiantes dediquen más tiempo a la actividad de
aprendizaje (Christmann y Badgett, 2003; Evans, 2000; Karsenti, T., Savoie-Zajc, L. y Larose, F.
(2001), Sivin-Kachala y Bialo, 2000). Otras investigaciones manifiestan que ofrecen ventajas y
posibilidades que, al ser explotadas de forma creativa por el profesorado, generan beneficios en los
procesos de enseñanza y aprendizaje, creando nuevas formas de acercarse al conocimiento
(Guacaneme-Mahecha, Zambrano-Izquierdo, & Gómez-Zermeño, 2016). Hoy en día, encontramos
disponibles una gran variedad de herramientas que se pueden utilizar para implementar entornos
virtuales de aprendizaje. Se utilizó la plataforma Moodle para diseñar un curso interactivo orientado
al proceso de enseñanza-aprendizaje de las sales, es decir, de su definición y sus propiedades. Una
de las herramientas valiosas son las Applets desarrolladas por la Universidad de Colorado
(Universidad de Colorado, 2018)
Soy consciente de que estas herramientas son muy valiosas, pero también de que no es
suficiente utilizarlas como simuladores, sino que hay que implementar una serie de actividades
académicas alrededor de su uso. Es decir, «jugar» con los simuladores no se considera un proceso
suficiente para el aprendizaje. Al igual que hacemos con los experimentos de laboratorio, los
estudiantes necesitan de nuestra una guía. Por lo tanto, una de las principales características de la
ejecución de esta propuesta fue implementar de manera adecuada las guías para poder utilizar las
Applets en el entorno virtual. Esta estrategia didáctica está fundamentada en la teoría de aprendizaje
significativo de Ausubel, quien emplea una metodología constructivista e integra las TIC como
alternativa de aprendizaje.
Introducción 3
1. Marco teórico
1.1 Antecedentes
El Ministerio de Educación Nacional establece, en los estándares básicos de competencias
en Ciencias Naturales, la enseñanza de la estructura de la materia, pues la considera crucial para la
comprensión de las propiedades físicas y químicas de las sustancias.
Para muchos investigadores este concepto es fundamental dentro de la química (Benfey,
1965; Allinger, et al., 1979; Paoloni, 1979; Langmuir 1921, recogido en Jensen, 1984; Solbes y
Vilches, 1991; Pauling, 1992; entre otros), y puede ser considerado como un concepto estructurante
según Gagliardi y Giordan (1986). (Posada, 1999, p. 228)
Un tema que resulta de gran importancia en química, dentro de las clases de materia, es el
de sales. Una mayor comprensión de sus propiedades (conductividad eléctrica, solubilidad,
temperatura de cambio de fase y su carácter ácido-base) resulta básica para entender la naturaleza
iónica de las mismas y su interés a nivel biológico e industrial.
Sin embargo, el aprendizaje de los conceptos científicos, en ocasiones, presenta dificultades,
ya que son resistentes a muchas metodologías de enseñanza aplicadas en los cursos, lo que origina
una gran cantidad de conceptos erróneos con respecto a estos temas.
Autores como Llorens (1988); Andersson (1990); Renström, Andersson y Marton (1990);
Haidar y Abraham (1991); Gabel y Bunce (1994); de Vos y Verdonk (1996); Pozo, Gómez y Sanz
(1999); Benarroch (2000 a y b, 2001), y Gallegos (2002) plantean que una dificultad en la
identificación y caracterización de los conceptos previos, existente en los estudiantes con respecto a
la química, es la diversidad de concepciones que poseen frente a la estructura de la materia
(Bohórquez-Marulanda, 2013). Desde un enfoque constructivista, la incoherencia entre las ideas
previas y los conocimientos que se deben enseñar provoca un gran obstáculo para la conexión de la
nueva información con la preexistente, es decir, para el desarrollo de un aprendizaje significativo.
Según la psicología del aprendizaje, el factor más importante en el aprendizaje conceptual
de un estudiante es lo que él ya sabe (Riboldi, Pliego, & Odetti, 2004). Por lo tanto, los conceptos
erróneos y su determinación son importantes para la enseñanza (Kadayifci, et al., 2000). Entre las
6 Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en
estudiantes de 10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una
propuesta que integra TIC
principales razones que dan lugar a los conceptos erróneos, según Chi (1992) podrían citarse el
estudiante, el profesor y los libros usados en el curso. De acuerdo con el Comité de Pregrado Science
Education (http://www.nap.edu/readingroom/books/str/4.html), los conceptos erróneos pueden
crearse desde las nociones preconcebidas en concepciones populares enraizadas en las experiencias
cotidianas, en las creencias que incluyen puntos de vista aprendidos por fuera de la educación
científica (religiosa o mítica), los malentendidos conceptuales que se desarrollan cuando a los
estudiantes se les enseña información científica de una manera que no los desafíe a confrontar
paradojas y conflictos resultantes de sus propias ideas preconcebidas, y desde las creencias no
científicas (Seçken, 2010).
La literatura científica contiene un sinnúmero de estudios sobre los conceptos erróneos de
los estudiantes en los cursos de Ciencias Naturales. Muchos de ellos se han ocupado de la
comprensión de los estudiantes de la estructura atómica (Tsaparlis, 1997; Nakiboglu, 2003), de la
naturaleza particulada de la misma (Novick, 1978), del equilibrio químico (Hackling, 1985) y de la
electroquímica (Ozkaya, 2002). Sin embargo, la literatura no muestra la existencia de un estudio
directo sobre las sales, pero sí estudios sobre conceptos erróneos relacionados con neutralización.
Schmidt (1991), mediante su estudio, contribuiría al enfoque del tema sales (Cros y Maurin, 1986;
Banerjee, 1991; Ross y Munby, 1991; Bradley y Mosimege, 1998), ya que este representa uno de
los más importantes de la química (Seçken, 2010).
Los ácidos y bases «son uno de los temas de química que se consideran abstractos y difíciles
en su comprensión» (Banerjee 1991; Cros et al. 1986; Demircioğlu, Ayas, and Demircioğlu 2005;
Hand and Treagust 1991; Nakhleh and Krajcik 1993, 1994; Sisovic and Bejovic 2000). Se relacionan
con otros conceptos, como «naturaleza de la materia», «estequiometría», «soluciones», «reacción
química», «equilibrio químico», «electroquímica» y las sales. La revisión de la literatura muestra
que las causas de dificultades en el aprendizaje del concepto de ácido-base se atribuye a muchos
conceptos erróneos (Demerouti, Kousathana y Tsaparlis 2004; Demircioğlu, Ayas y Demircioğlu
2005; Hand 1989; Hand y Treagust 1988; Schmidt 1997; Sheppard 1997), a una comprensión pobre
de la naturaleza particulada de la materia (Nakhleh y Kracjik 1993, Nakhleh 1994, Smith y Metz
1996), a dificultades con el uso de diferentes modelos utilizados en la química ácido-base (Schmidt
1995, Vidyapati y Seetharamappa 1995; Sheppard 1997; Furió-Más, Calatayud y Bárcenas 2007;
Kousathana, Demerouti y Tsaparlis 2005), y a la confusión entre la terminología ácido-base y las
palabras cotidianas (Schmidt 1991, 1995) (Sesen & Tarhan, 2011, p. 206).
Ausubel y otros (1983), en la búsqueda de solucionar las dificultades de aprendizaje, aclaran
que el aprendizaje de conceptos, ideas y proposiciones, no se da manera aislada, sino por la
Capítulo 1 7
interacción entre el conocimiento previo y el nuevo conocimiento. Es decir, para que haya
aprendizaje significativo, «es necesaria la existencia previa de ideas inclusoras en las mentes de los
alumnos» (Sesen & Tarhan, 2011, p. 240). En este sentido, el alumno debe reflexionar sobre el nuevo
conocimiento, enlazar, comparar y confrontar las diferencias con la información existente en su
estructura mental.
Considero que la aparición de los conceptos erróneos en el aprendizaje de las sales está
relacionado con su enseñanza muy ligada a su naturaleza molecular y a que nosotros, como docentes,
solo hablamos de las sales en reacciones de neutralización dentro del tema de ácidos-bases sin hacer
referencia a sus propiedades. Furió (2000) plantea que la falta de algunas competencias conceptuales
a nivel macroscópico y microscópico sobre la acidez y basicidad de las sustancias podría explicar
determinadas dificultades de aprendizaje, como aplicar el conocimiento teórico sobre si la
disociación es posible o no; o saber diferenciar entre neutralización de ácidos y bases e hidrólisis de
las sales a pesar de conocer el significado de disociación iónica (Rodríguez-Mena, 2012, p. 14).
Es evidente que hay una relación directa entre la naturaleza molecular y las propiedades
físico-químicas de la sales. Si se logra hacer conexiones entre el conocimiento de las propiedades
físico-químicas (la conductividad eléctrica, la solubilidad, la temperatura de cambio de fase y su
carácter ácido-base) y su formación, esto permitiría la relación del concepto de sal con los esquemas
mentales de los estudiantes y conduciría a una perspectiva multidimensional hacia su aprendizaje.
Esta propuesta involucró las tecnologías de la información y las comunicaciones, debido al
gran impacto que estas traen en los procesos de enseñanza-aprendizaje en las instituciones
educativas. Cabero (1998) hace referencia a ellas como las que están en torno a cuatro medios
básicos: «Informática, microelectrónica, multimedia y telecomunicaciones; pero giran, no sólo de
forma aislada, sino lo que es más significativo de manera interactiva e interconectadas, lo que
permite conseguir nuevas realidades comunicativas» como se cita en (Belloch-Ortí, 2012).
Para Sánchez (2000) y Corrales (2009), las TIC son herramientas computacionales e
informáticas que permiten procesar, recopilar, resumir, recuperar y presentar información de
diversas formas, de acuerdo a los requerimientos y necesidades de los usuarios. Es decir, son el
conjunto de técnicas para administrar la información, especialmente computadores y programas para
obtener, guardar, generar y transmitir información. (Díaz-Levicoy, 2013, p. 45)
Varios autores coinciden que las herramientas TIC «motivan a los alumnos y hace el
aprendizaje más estimulante, logrando que los estudiantes dediquen más tiempo a la actividad de
aprendizaje» como se cita en (Karsenti & Lira, 2011, p. 59). Otras investigaciones manifiestan que
«ofrecen ventajas y posibilidades, que al ser explotadas de forma creativa por el docente, generan
beneficios en los procesos de enseñanza y aprendizaje, creando nuevas formas de acercarse al
8 Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en
estudiantes de 10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una
propuesta que integra TIC
conocimiento» Como se cita en (Hernández-Doria, Gómez-Zermeño, & Balderas-Arredondo, 2014,
p. 5).
Mediante las TIC se acaban las restricciones de espacio y de tiempo y se adopta un modelo
de aprendizaje más centrado en el estudiante, al tiempo que favorece la comercialización y la
globalización de la educación (Bricall, 2000). Los ambientes de enseñanza-aprendizaje tecnológicos
son eficaces, cómodos y motivantes. En estos ambientes el aprendizaje es activo, responsable,
constructivo, intencional, complejo, contextual, participativo, interactivo y reflexivo (Kustcher y
St.Pierre, 2001). Por supuesto, no todo son ventajas a la hora de hablar de las TIC: pueden producir
estrés por desconocimiento, desarrollar estrategias de mínimo esfuerzo, dependencia a los sistemas
informáticos, el desfase con respecto a otras actividades escolares y problemas de mantenimiento de
las computadoras por la exigencia de una mayor dedicación y necesidad de actualizar equipos y
programas (Máques, 2002). Como se cita en (Castro, Guzmán, & Casado, 2007, p. 220)
Hoy en día, los enfoques para mejorar la educación se fundamentan en tecnología
multimedia. Este cambio se debe, en parte, a la demanda de la integración de las TIC con los
instrumentos pedagógicos clásicos (lo que se conoce como blended learning o b-learning) (Dinov,
Sánchez y Christou, 2008).
Los ambientes pedagógicos de aprendizaje basados en la web son muy populares en
educación; uno de esos recursos es el laboratorio virtual, el cual permite que el estudiante acceda
con facilidad a una gran variedad de herramientas a través de una interfaz interactiva que se encuentra
como sitios e incluye Applets o pequeños programas, que tienen como base los modelos teóricos y
que, a través de ciertos elementos clave, son capaces de simular las condiciones de laboratorio. De
tal forma, el estudiante puede realizar múltiples experimentos, cambiando las variables y observando
las respuestas del sistema; esto le permite hacer una conexión entre lo que hizo en la realidad y lo
que le muestra la máquina virtual.
Entre las ventajas del uso de laboratorios virtuales en el proceso enseñanza-aprendizaje están
la variedad metodológica, la flexibilidad y el fácil acceso a las aplicaciones informáticas, una
atractiva presentación de contenidos, la posibilidad de contar con nuevos entornos y situaciones
problema, así como la optimización de recursos y costos. Además, los espacios virtuales presentan
un grado de robustez y seguridad mucho más elevado, ya que al no haber dispositivos reales estos
no pueden causar problemas en el entorno (Calvo et al., 2008).
Como inconveniente con respecto a los laboratorios reales, cabe señalar que los virtuales
están limitados por el modelo y para poder ser manejables tienden a simplificarse, con lo que se
pierde información con respecto al sistema real (Calvo et al., 2008). Los productos del laboratorio
Capítulo 1 9
virtual, en contraste con los del real, pueden resultar poco atractivos al no poder percibirse como
objetos tridimensionales. Además, con estas simulaciones, el alumno no manipula de una manera
directa los equipos e instrumentos de laboratorio (Lorenzo, 2013) como se cita en (Infante-Jiménez,
2014, p. 920)
Las prácticas de laboratorio son las que tradicionalmente han sido empleadas en la enseñanza
de las ciencias para demostrar las teorías científicas. Bien construidas, permiten cuestionar las
concepciones alternativas de los alumnos, formuladas como hipótesis, y así mismo encontrar sentido
a las ideas científicas cuando son aplicadas para explicar fenómenos de la vida cotidiana.
En conclusión, el trabajo de laboratorio promueve el aprendizaje de las ciencias, pues le
permite al estudiante cuestionar lo aprendido y confrontarlo con su realidad. Además, pone en juego
los conocimientos previos que posee el estudiante y los verifica mediante la práctica. «La actividad
experimental no solo debe ser vista como una herramienta de conocimiento, sino como un
instrumento que promueve los objetivos conceptuales, procedimentales y actitudinales que debe
incluir cualquier dispositivo pedagógico (Osorio, 2004)» como se cita en (López-Rúa & Tamayo-
Alzate, 2012, p. 147).
Sére (2002), en concordancia con lo anterior, manifiesta que el objetivo de las ciencias
experimentales no sólo pretende la adquisición de conceptos, a través de la comprensión teórica,
sino que debe aportar a los estudiantes la posibilidad de aprender al llevar a cabo ese saber teórico a
la experiencia directa (López-Rúa & Tamayo-Alzate, 2012).
No obstante, existen muchas causas que justifican que no se realicen experiencias de
laboratorio, como por ejemplo su ausencia en las instituciones educativas. Sin embargo, existen
investigaciones que avalan la importancia de las mismas, en cuanto al valor que pueden tener para
potenciar el conocimiento conceptual y procedimental, la metodología científica, la promoción de
capacidades de razonamiento, concretamente de pensamiento crítico y creativo, y el desarrollo de
actitudes de apertura mental y de objetividad y desconfianza ante aquellos juicios de valor que
carecen de las evidencias necesarias (Hodson, 2000; Wellington, 2000) como se cita en (López-Rua,
Ana Milena; Tamayo-Alzate, 2012).
Autores como Appling & Peake (2004); Ardac y Akaygun (2005); Barnea y Dori (1999);
Ebenezer (2001); Kelly, Phelps, y Sanger (2004); Tasker y Dalton (2006), y Williamson & Abraham
(1995) plantean como opción el uso de animaciones en el entorno de la clase de química para mejorar
su aprendizaje, y aclaran que la forma más efectiva para facilitar la comprensión del nivel molecular
de los procesos químicos integra animaciones en la enseñanza (Malkoc, 2017).
Williamson & Abraham (1995), luego de examinar los impactos de las animaciones en los
modelos mentales de los estudiantes en la enseñanza de conceptos químicos, concluyeron que estas
1
0
Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en
estudiantes de 10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una
propuesta que integra TIC
ayudan a comprender mejor el tema, y a construir modelos mentales dinámicos asociados a los
procesos que dan origen a las sustancias químicas (Malkoc, 2017).
En este sentido, con los avances en la accesibilidad y la sofisticación de la tecnología, las
simulaciones interactivas surgen como instrumentos de enseñanza en el contexto del aula; bien
diseñadas, constituyen una herramienta efectiva para apoyar a los estudiantes con la comprensión de
conceptos complejos en química (Plass, et al., 2012). Según Wieman, citado en (Khatri, Henderson,
Cole, & Froyd, 2013): “son una gran herramienta de instrucción que se puede usar para cualquier
grupo de edad” (p. 207). Y estudios como los realizados por Moore, Chamberlain, Parson, & Perkins
(2014) y Tang & Abraham (2016). Hacen hincapié en el desarrollo de la fluidez en representaciones
a nivel simbólico, macroscópico y particulado, como eje fundamental para el aprendizaje de la
química. Enfatizan en que, en el marco de la educación en química, las animaciones y simulaciones
a nivel de partículas, que apoyan la fluidez de representación múltiple de procesos químicos, son
muy importantes y ayudan a los estudiantes a comprender la naturaleza particulada de la materia que
involucra el movimiento de partículas.
Mayer (2005), en su teoría cognitiva de aprendizaje multimedia, enfatiza en el
procesamiento dual, y afirma que los estudiantes que reciben explicaciones multimedia pueden
construir dos representaciones mentales diferentes: un modelo verbal y un modelo visual y hacer
conexiones entre ellos (Latapie-Venegas, 2007). Por otra parte, las animaciones y las simulaciones
pueden representar el mundo molecular dinámico de manera más efectiva que las imágenes y
palabras estáticas, porque a los estudiantes se les ahorra la carga cognitiva de tener que «animar
mentalmente» el contenido (Tasker & Dalton, 2006).
Sin embargo, si el docente no ofrece explicación alguna durante la visualización de la
animación, los estudiantes solo perciben las características de la animación, sin interpretar el
contenido de manera correcta e incluso malinterpretar el diseño de las animaciones. Williamson
(2011) , para lograr una mejor comprensión de lo que se pretende enseñar, el docente debe ser activo
para ayudar a los estudiantes a comprender la animación simultáneamente con la instrucción
(Malkoc, 2017).
Hoy en día, encontramos disponibles una gran variedad de herramientas que se pueden
utilizar para implementar entornos virtuales de aprendizaje. Propongo utilizar la plataforma Moodle
para diseñar un curso interactivo para el proceso de enseñanza-aprendizaje de las sales, es decir, de
su definición y sus propiedades.
Una de las herramientas valiosas son las Applets desarrolladas por la Universidad de
Colorado (2018). Una plataforma de aprendizaje a distancia (e-learning) que proporciona un
Capítulo 1 11
sinnúmero herramientas y flexibilidad para el aprendizaje mixto (blended learning) integrando
simulaciones Phet. Estas son simulaciones interactivas y seguras en las que se puede representar
resultados en gráficos y observar reacciones en 3D. El alumno podrá equivocarse y rectificar con
una inversión mínima, que no sería posible en un laboratorio real.
Es oportuno tener en cuenta que las TIC no van a resolver todas las dificultades de
enseñanza-aprendizaje, pero pueden ser útiles y significar un aporte extraordinario. Creo que lo
importante es integrarlas apropiadamente en el contexto educativo y dirigirlas según las habilidades
de los estudiantes. Su finalidad debe ser enriquecer las actividades y motivar a los estudiantes en la
construcción de su aprendizaje para el desarrollo de sus competencias, para que puedan dar
soluciones razonables a los problemas de su cotidianidad.
1.2 Marco teórico
Uno de los temas de mayor interés en el área de Ciencias Naturales es el de las funciones
químicas, particularmente el que tiene que ver con las sales. Para estas sustancias, el concepto de
enlace es fundamental, sobre todo el que hace referencia al enlace iónico. A continuación se realiza
una revisión del concepto de enlace químico.
1.2.1 Enlace químico
Teniendo en cuenta que sobre la teoría de enlaces y la estructura de las sustancias, junto con
aspectos termodinámicos y cinéticos, se basan los principios teóricos sobre los que descansa la
química y su enseñanza, muchos investigadores consideran el concepto de enlace químico como
crucial a la hora de desarrollar distintos aspectos de áreas como química, física o biología (Benfey,
1965; Allinger et al., 1979; Paoloni, 1979; Solbes y Vilches, 1991) como se cita en (Riboldi et al.,
2004). Y también señalan que este tema es abordado a nivel educativo desde la básica secundaria
hasta el nivel universitario. Para explicar el comportamiento de la materia y los cambios que pueden
darse en esta, se hace inminente preguntarse: ¿qué es un enlace químico y cuáles son sus
características?
Algunos libros de química definen el enlace químico como «la fuerza de atracción que
mantiene unidos a los átomos en los compuestos» (Whitten et al., 2014, p. 250). Sin embargo, es
importante tener presente que más que una fuerza, en realidad lo que se produce es una interacción
entre los elementos que forman la sustancia; interacción producida por la necesidad que tiene cada
elemento de ganar estabilidad y alcanzar una configuración electrónica similar a la de un gas noble
(regla del octeto). En este sentido, un elemento puede ganar, perder o compartir electrones con otro,
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Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en
estudiantes de 10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una
propuesta que integra TIC
dándose lugar a diferentes tipos de enlaces. Pastor, Escobar, Mayoral, & Ruíz (2015) define un
enlace químico como «la unión entre dos átomos de un compuesto químico, debida a la existencia
de fuerzas de atracción entre ellos» (p. 122).
Es un error definir el enlace en función de fuerzas. Las fuerzas son el mecanismo
involucrado. Es decir, cuando dos átomos, inicialmente aislados y estables (sistemas con mínima
energía), se aproximan mediante la acción de fuerzas de origen electrostático (atracciones entre
electrones de un átomo y el núcleo del otro), a medida que se acercan se incrementan las fuerzas
electrostáticas de repulsión (repulsión entre electrones de cada uno de los átomos y núcleos de cada
uno de los átomos).
A medida que se da está aproximación, la «energía potencial electrostática» del sistema
cambia continuamente en función de la distancia internuclear. Finalmente, se da un balance
antagónico (repulsión vs atracción) entre las fuerzas electrostáticas, de modo que el nuevo sistema
formado por los dos átomos adquiere una configuración de máxima estabilidad y mínima energía. A
esta configuración se le denomina unión química, cuyas características principales son la energía del
enlace y la distancia del enlace, ver Figura 1-1.
Figura 1-1: Cambio de energía potencial
Cambio de energía potencial durante la formación dela molécula de H2. El mínimo de la
energía, a 0.74 A, representa la longitud del enlace. La energía en ese punto, -436 kJ/mol,
corresponde al cambio de energía para la formación del enlace H-H (Brown, Lemay,
Bursten, & Burdge, 2004, p. 331).
Dado lo anterior, podemos definir el enlace químico (haciendo un aporte a la enseñanza del
concepto a nivel escolar). Unión química entre átomos para dar un sistema de mayor estabilidad. De
esta manera, los átomos unidos químicamente forman un sistema que es más estable que los átomos
inicialmente aislados. Basados en lo anterior, y dependiendo de si el enlace se genera por pérdida,
ganancia o transferencia de electrones, podemos clasificar los enlaces como:
Iónico
Capítulo 1 13
Es el resultado de la transferencia neta de uno o más electrones de un átomo o grupo de
átomos a otro y de las interacciones electrostáticas entre cationes y aniones que se forman (Whitten
et al., 2014). En un enlace iónico, los elementos tienden a ganar o perder electrones, para adquirir la
configuración del gas noble más cercano; en el primer caso, se forma una especie cargada
positivamente (catión) y en el segundo, se forma una especie cargada negativamente (anión); estos
procesos de ganancia o pérdida de electrones dependen de los valores de energía de ionización y
afinidad electrónica que tengan los elementos involucrados en el enlace. Los elementos de los grupos
I a y II a, así como los metales de transición, tienden a perder electrones con relativa facilidad para
formar cationes. La atracción electrostática entre los iones de carga opuesta causa que se «unan».
Por ejemplo, el NaCl puede considerarse representativo de los compuestos iónicos porque
consiste en un metal con baja energía de ionización y un no metal con elevada afinidad por los
electrones. Si utilizamos símbolos de punto de Lewis (y mostramos un átomo de cloro en lugar de
la molécula de Cl2), podemos representar esta reacción como sigue en la Figura 1-2
Figura 1-2: Transferencia de un electrón del átomo de sodio al átomo de cloro
La flecha indica la transferencia de un electrón del átomo de Na al átomo de Cl. Cada ion
tiene un octeto de electrones. El octeto del Na+ esta formado por los electrones 2s22p6 que
están abajo del solitario electrón de valencia 3s del átomo de sodio (Brown et al., 2004).
Entre las características de los compuestos iónicos se destacan que en estado sólido forman
cristales y sus puntos de fusión y ebullición son muy altos; son buenos conductores de electricidad,
solo si se encuentran en estado líquido o disuelto en agua.
Covalente
Similar al enlace iónico, en un enlace covalente los elementos también tienden a unirse para
ganar estabilidad; en este caso, los elementos prefieren compartir los electrones entre sí, dando lugar
a una variedad de enlaces covalentes. Por ejemplo, si solo se comparte un par de electrones se origina
un enlace simple, pero dependiendo de la cantidad que se compartan pueden ser dobles o triples.
Además de esto, la diferencia de electronegatividad entre los elementos puede generar una
polarización de los electrones hacia el elemento más electronegativo, dando lugar a pequeñas
regiones con alta concentración electrónica (nube electrónica), las cuales pueden aumentar la
reactividad de la sustancia; por otro lado, si la diferencia de electronegatividades es pequeña, ambos
elementos halan con igual intensidad los electrones involucrados en el enlace, disminuyéndose esta
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Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en
estudiantes de 10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una
propuesta que integra TIC
nube electrónica. Como resultado, los puntos de fusión y de ebullición de los compuestos covalentes
son más bajos que en los compuestos iónicos (Whitten et al., 2014).
Metálico
Los enlaces metalicos se encuentran en metales como cobre, hierro y aluminio. En los
metales, cada atomo esta unido a varios atomos vecinos. Los electrones de enlace tienen relativa
libertad para moverse dentro de toda la estructura tridimensional del metal. Los enlaces metálicos
dan pie a propiedades metálicas típicas como elevada conductividad eléctrica y lustre. Entre las
características de las sustancias que se original a partir de enlaces metálicos se pueden citar su brillo,
ductilidad y maleabilidad; además, son sólidos insolubles en agua, con puntos de fusión y ebullición
elevados, y con gran capacidad de conducción térmica y eléctrica (Brown et al., 2004).
1.3 Materia y su clasificación
Cuando hablamos de las propiedades fisicoquímicas de las sales, implícitamente se hace
referencia al concepto de materia. La materia es todo lo que ocupa espacio y tiene masa. La materia
incluye lo que podemos ver y tocar (agua, la tierra y los árboles) y lo que no podemos ver ni tocar
(como el aire) (Chang, Goldsby, Alvarez-Manzo, & Ponce-López, 2013). La materia está formada
por diferentes tipos de sustancias, siendo estas un tipo especial de materia de composición constante,
que suele clasificarse en dos: elementos y compuestos. Los cuales, a su vez, pueden originar mezclas
de tipo homogéneo o heterogéneo.
1.3.1 Sustancias
Una sustancia es una forma de materia que tiene composición definida (constante) y
propiedades distintivas (Chang et al., 2013). Son ejemplos el agua, el amoniaco, la sacarosa, el oro
y el oxígeno. Las sustancias difieren entre ellas por su composición y se pueden identificar según su
aspecto, color, sabor y otras propiedades. Son ejemplos, elementos y compuestos químicos.
1.3.2 Elementos y compuestos
Los elementos son sustancias constituidas por moléculas, formadas por un solo tipo de
átomos, por ejemplo: H2, O2, P4. Los compuestos son sustancias que contienen dos o más elementos
unidos químicamente en proporciones por masa definidas y que, por tanto, sólo pueden separarse en
sus componentes elementales por métodos químicos, por ejemplo: H2O, C6H6. (Chang et al., 2013).
Capítulo 1 15
1.3.3 Mezclas
Una mezcla es la combinación física de dos o más sustancias en donde cada una conserva
sus propiedades distintivas (Chang et al., 2013). Su composición es variable y sus componentes
pueden separarse mediante técnicas sencillas. Las mezclas pueden ser homogéneas cuando su
apariencia es uniforme y presenta las mismas propiedades en su conjunto; el aire, por ejemplo, es
una mezcla homogénea de gases. Una mezcla es heterogénea cuando la materia que la compone está
formada de dos o más fases físicamente distintas, como por ejemplo el granito (cuarzo, mica,
feldespato).
1.4 Sales
Las sales son compuestos que se forman cuando un catión (ion metálico o ion poli atómico
positivo) reemplaza a uno o más de los iones hidrogeno de un ácido, o cuando un anión (un ion no
metálico o ion poli atómico negativo) reemplaza a uno o más de los iones hidroxilo de una base.
Pearson (1963) las describe como cualquier compuesto iónico cuyo catión provenga de una base y
cuyo anión provenga de un ácido.
Las sales se pueden obtener a través de un proceso de neutralización, reacción ácido-base.
En la cual los hidrogeniones del ácido interaccionan con los hidroxilos provenientes de la base para
obtener agua, quedando libre dos iones que posteriormente, por interacciones electrostáticas, se van
a unir formando la sal. Esta definición corresponde a la concepción que tiene Arrhenius de ácido y
base. Sin embargo, existen otras concepciones que se pueden aplicar sin modificar el concepto
general de neutralización. Son generalmente exotérmicas (desprenden energía en forma de calor).
Arrhenius define el sistema ácido-base como la formación de agua a partir de iones
hidrógeno e hidroxilo, o bien como la formación de iones hidrógeno e hidroxilo procedentes de la
disociación de un ácido y una base en solución acuosa H+ (ac) + OH− (ac) = H2O.
La definición de Arrhenius deja por fuera varias sustancias que siendo ácidas o básicas no
cumplen con su condición inicial, como por ejemplo la del NH3, por lo que se hace necesario ampliar
la definición; en este sentido, Bronsted define un ácido como una molécula o ion que es capaz
«donar», un hidrogenión (protón, H3O+), y una base es una especie química con la capacidad para
ganar, o «aceptar», este hidrogenión (Miessler & Tarr, 1991), como por ejemplo el agua, ver Figura
1-3
Figura 1-3: El agua es a la vez ácido y base
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Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en
estudiantes de 10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una
propuesta que integra TIC
El agua es a la vez ácido y base. Una molécula H2O actúa como base y gana un protón H+ y
se convierte en H3O+; la otra molécula H2O actúa como ácido y pierde un protón H+ para
convertirse en OH-. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Autoprotolyse_eau.svg
Sin embargo, la definición de Bronsted también deja de lado algunas sustancias como el
AlCl3, que no cumple a cabalidad con las características que esta teoría presenta, siendo Lewis quien
con su definición integra todas las anteriores; Lewis define una base (base de Lewis) como un
compuesto con la capacidad de donar un par electrónico, y un ácido (un ácido de Lewis) como un
compuesto capaz de recibir dicho par electrónico (Miessler & Tarr, 1991).
Si consideramos la reacción acuosa ácido-base: HCl (ac) + NaOH (ac) → H2O (l) + NaCl (ac),
Lewis no considera esta reacción como la formación de una sal y agua o la transferencia de H+ del
HCl al OH−. En lugar de eso, considera como ácido al propio catión H+, y como base al anión OH−,
que tiene un par electrónico no compartido. En consecuencia, aquí la reacción ácido-base, de acuerdo
con la definición de Lewis, es la donación del par electrónico del anión OH− al catión H+, formándose
un enlace covalente coordinado o dativo entre H+ y OH−, que produce agua (H2O) (Miessler & Tarr,
1991).
Según Boyle, algunas propiedades físicas de los ácidos y bases son las siguientes:
Ácidos
Tienen sabor agrio como en el caso del ácido cítrico en la naranja y el limón.
Cambian el color del papel tornasol azul a rosa, el anaranjado de metilo de anaranjado a rojo
y deja incolora a la fenolftaleína.
Son corrosivos.
Producen quemaduras de la piel.
Son buenos conductores de electricidad en disoluciones acuosas.
Reaccionan con metales activos formando una sal e hidrógeno.
Reaccionan con bases para formar una sal más agua.
Reaccionan con óxidos metálicos para formar una sal más agua.
Bases
Poseen un sabor amargo característico.
Capítulo 1 17
Sus disoluciones conducen la corriente eléctrica.
Cambian el papel tornasol rojo en azul.
La mayoría son irritantes para la piel (cáusticos).
Tienen un tacto jabonoso.
Son solubles en agua (sobre todo los álcalis).
Sus átomos se rompen con facilidad.
Reaccionan con ácidos formando sal y agua.
1.4.1 Fuerza relativa de ácidos y bases
Ciertos ácidos son mejores donadores de protones que otros; asimismo, ciertas bases son
mejores receptores de protones que otras. Si ordenamos los ácidos según su capacidad para donar un
protón, encontraremos que cuanto más fácil una sustancia cede un protón, mayor es la dificultad para
aceptar un protón su base conjugada. Análogamente, cuanto más fácil una base acepta un protón,
mayor es la dificultad para ceder un protón su ácido conjugado. Es decir, cuanto más fuerte es el
ácido, más débil es su base conjugada; cuanto más fuerte es la base, más débil es su ácido conjugado.
Los ácidos y bases se pueden clasificar como fuertes o débiles dependiendo de su disociación en
solución acuosa; los ácidos y bases se consideran fuertes cuando en disocian completamente. Por
ejemplo, el ácido clorhídrico. HCl (ac) → H+ (ac) + Cl- (ac) y el hidróxido de sodio. NaOH (ac) → Na+
(ac) + OH- (ac) y se consideran débiles si solo disocian parcialmente, por ejemplo: el ácido acético.
CH3COOH (ac) ↔ CH3COO- (ac) + H+ (ac) y el amoniaco NH3 + H2O ↔ NH4+ (ac) + OH- (ac): esta
disociación dependerá de la constante de acidez o basicidad de la sustancia (Brown, 2004: 276).
1.4.2 Propiedades de los compuestos iónicos
Temperatura de fusión alta
Como las fuerzas electroestáticas que mantienen unidos los iones entre sí son relativamente
grandes, los compuestos iónicos son siempre sólidos a temperatura ambiente. Se funden a
temperaturas muy elevadas, por lo que tienen puntos de fusión y de ebullición muy elevados. Es
decir, a mayor fuerza intermolecular, mayor el punto de fusión y de ebullición (Brown et al., 2004).
Solubilidad
Para acercarnos al concepto de solubilidad es importante tener en cuenta la definición de
solución. Timberlake & Timberlake (2008) definen solución como «una mezcla en la que una
sustancia llamada soluto se dispersa uniformemente en otra llamada solvente» (p. 382). Se puede
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Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en
estudiantes de 10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una
propuesta que integra TIC
decir que una solución es una mezcla homogénea con propiedades que la identifican como tal a nivel
macroscópico de las sustancias y que su naturaleza es estar formada por dos tipos de sustancias.
Forma una disolución donde sus componentes (solvente-soluto) no se pueden diferenciar a simple
vista. Se explican a continuación los dos componentes de una disolución:
Solvente: Es la sustancia que, generalmente, se encuentra en mayor cantidad dentro de la
disolución.
Soluto: Sustancia que por lo general se encuentra en menor proporción dentro de la solución.
Se puede encontrar en diferentes estados de agregación de la materia.
Cuando las sustancias que se mezclan presentan distintos estados de agregación
(característica que no delimita los tipos de soluciones), se distinguen seis tipos de disoluciones, entre
las cuales podemos citar el aire (gas-gas), agua con gas (gas-líquido) y cloruro de sodio en agua
(sólido-líquido), entre otras.
Una propiedad asociada con el concepto de disolución es la concentración y es la relación
de proporciones existente entre soluto y solvente. Chang et al. (2013), definen solubilidad como la
máxima cantidad de soluto que se disolverá en una cantidad dada de disolvente a una temperatura
específica. Se relaciona directamente con el fenómeno de solvatación (cuando una sustancia se
disuelve en otra) y con las fuerzas intermoleculares, ya que estas últimas son las responsables de
todas las interacciones que una molécula establece con sus vecinas (p. 122).
La solubilidad se expresa como los gramos de soluto disuelto / 100 gramos de solvente. Es
decir, expresa la relación de composición de una solución: máxima cantidad de soluto disuelto en
100 gramos de solvente. Por ejemplo: la solubilidad a 25°C del NaCl (s) es 35 g /100 g de agua;
significa que si se toman 100 g de agua a 25ºC podremos disolver 35 g de sal obteniéndose así una
solución saturada; cualquier variación en la temperatura me llevará a la sobresaturación de la
solución.
Teniendo presente la solubilidad de una sustancia podemos clasificar las soluciones
dependiendo de la cantidad de soluto disuelto a una temperatura dada como:
Sobresaturada, si contiene más soluto del que se podía disolver (esta solución en la mayoría
de los casos presenta inestabilidad);
Saturada, si se tiene la máxima cantidad de soluto e insaturada si se tiene menos soluto del
que se puede disolver»; en los dos casos es vital tener presente la temperatura a la cual se
está haciendo la lectura (Chang et al., 2013, p. 521).
Capítulo 1 19
Por último, podemos decir que la solubilidad de una sustancia en otra es un proceso físico y
está determinada por el balance de fuerzas intermoleculares entre el disolvente y el soluto. «La
solvatación es el proceso mediante el cual un ion o una molécula son rodeados por moléculas de
disolvente, distribuida por una forma específica» (Chang et al., 2013, p. 523). Factores como la
temperatura y la presión influyen en este equilibrio, cambiando así la solubilidad.
Conductividad eléctrica
Pueden conducir la corriente eléctrica cuando están fundidos o disueltos en agua, ya que los
iones que forman el compuesto se encuentran libres para poder desplazarse y generar un flujo
electrónico de un lugar a otro. Cuando una especie química permite el flujo de electricidad es llamada
electrolito y dependiendo de la fuerza con la cual se da este flujo se puede hablar de electrolitos
fuertes o débiles.
Un electrolito es cualquier sustancia que contiene en su composición iones libres, que hacen
que se comporte como un conductor eléctrico, debido a que generalmente se encuentran iones en
una solución. Para Timberlake & Timberlake (2008) son solutos que se disuelven en agua, se separan
en iones y sus soluciones conducen la electricidad. Por el contrario, si los solutos no se separan en
iones y sus soluciones no conducen la electricidad, se les llama no electrolitos. Estas moléculas
tienen movilidad por estar en disolución acuosa, pero son eléctricamente neutras (no tienen carga).
Por ejemplo, la sacarosa se separa en moléculas cuando se disuelve en agua. Esta disolución tiene
partículas con movilidad, pero sin carga; por lo tanto, no conduce la electricidad.
Las sustancias que existen en solución acuosa como una mezcla en equilibrio de iones y
moléculas reciben el nombre electrólitos débiles. Muchos ácidos son electrólitos y se ionizan
parcialmente. Los electrólitos fuertes existen casi exclusivamente en forma de iones en solución
acuosa. Se incluyen aquí casi todas las sales neutras. Por ejemplo, NaCl, así como las bases fuertes
NaOH, KOH. Un electrolito fuerte es un soluto que se disocia por completo en iones cuando se
disuelve en agua (Timberlake & Timberlake, 2008).
En conclusión, las sustancias que se disuelven como moléculas y que, en consecuencia, dan
soluciones no conductoras se clasifican como no electrolitos y las que se ionizan por completo,
electrolitos.
Acidez y la basicidad
La acidez y la basicidad constituyen el conjunto de propiedades características de dos
importantes grupos de sustancias químicas: los ácidos y las bases que, mediante una reacción de
neutralización, darán origen a las sales. Hoy día los conceptos de ácido y de base se apoyan en la
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estudiantes de 10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una
propuesta que integra TIC
teoría ácido-base de Lewis, según la cual un ácido es cualquier sustancia capaz de compartir o aceptar
un par de electrones, mientras que una base es una sustancia con capacidad para compartir o dar
pares de electrones (Brown et al., 2004).
El pH
En casi todas las disoluciones las concentraciones de H+ y OH- no son iguales. A medida
que la concentración de uno de estos iones aumenta, la concentración del otro debe disminuir. El pH
es la medida de la concentración de H+ presente en una disolución (Whitten et al., 2014). Es decir,
nos informa la concentración de ion hidrógeno y con ello la condición ácida, básica o neutra de una
sustancia. La concentración molar de H+ (ac) en una disolución acuosa es por lo general muy pequeña.
En consecuencia, y por comodidad, [H+] se expresa habitualmente en términos del pH, que es el
logaritmo negativo de base 10 de [H+], pH= - log[H+]. La escala para disoluciones acuosas toma
valores desde 0 a 14, donde una disolución ácida es aquélla en la que la concentración de [H+] > 1.0
x 10-7 M. Una disolución básica será aquella en la que la concentración de [H+] 1.0 x 10-7 M. Visto
de desde la escala de pH se considera una solución como ácida si su pH es menor que 7, básica si su
pH es mayor que 7 y neutra si el pH es igual a 7.
Para determinar de forma experimental la acidez o basicidad de una sustancia se suelen usar
diferentes indicadores sensibles al pH. Un indicador es un pigmento que sufre un cambio de color
cuando se modifica el pH. En su mayoría, los indicadores tienen un intervalo útil de alrededor de 2
unidades de pH. Se deben elegir de modo que coincida dicho cambio o viraje al mismo tiempo que
se llega al punto de equivalencia de la valoración ácido-base, por lo que sirven para indicar dicho
punto. Suelen ser ácidos o bases orgánicas débiles y la zona de viraje de cada indicador se sitúa
aproximadamente entre una unidad de pH por debajo y una unidad por encima del valor de su pKa.
Algunos se muestran en la tabla 1-1:
Tabla 1-1: Algunos indicadores utilizados en química
INDICADOR
COLOR EN
AMBIENTE
ACIDO
COLOR EN
AMBIENTE
BASICO
RANGO DE PH
Azul de bromo
fenol Amarillo Azul violeta 3.0 - 4.6
Naranja de
metilo Rojo Amarillo 3.1 - 4.4
Rojo de metilo Rojo Amarillo 4.2 - 6.3
Capítulo 1 21
Azul de bromo
timol Amarillo Azul 6.0 - 7.6
Fenolftaleína Incoloro Rojo 8.3 - 10.0
Azul de timol Rojo Amarillo 1.2 - 2.8
Rojo Congo Azul-violeta Rojo 3.0 - 5.2
Tornasol Rojo Azul 5.0 - 8.0
1.5 TIC
El acrónimo TIC (Tecnologías de la Información y la Comunicación) es de uso habitual en
la cotidianidad. Se encuentran presentes en nuestro mundo, forman parte de nuestra cultura y de
nuestra vida (Sancho Gil, 2006). Aunque existen muchas orientaciones a la hora de definir las TIC,
desde una perspectiva institucional, la OCDE (2002) define las TIC como «aquellos dispositivos que
capturan, transmiten y despliegan datos e información electrónica y que apoyan el crecimiento y
desarrollo económico de la industria manufacturera y de servicios» (Baelo-Álvarez & Cantón-Mayo,
2009, pp. 1-2).
Según lo expuesto por Cabero, se podría decir que las nuevas tecnologías de la información
y comunicación son aquellas que se articulan en torno a tres medios básicos: la informática, la
microelectrónica y las telecomunicaciones; pero se articulan no sólo de forma aislada, sino lo que es
más significativo de manera interactiva e interconectadas, lo que permite conseguir nuevas
realidades comunicativas como se cita en (Belloch-Ortí, s. f.-b, p. 1).
Algunas características de diferentes autores muy representativas de las TIC, recogidas por
Cabero, (1998), son las siguientes:
Interactividad: Adaptan los recursos utilizados a las necesidades y características de los
estudiantes, en función de la interacción con el PC.
Inmaterialidad: Crean procesos y comunican información.
Interconexión: Crean nuevas posibilidades tecnológicas a partir de la conexión entre dos
tecnologías.
Instantaneidad: Permiten la comunicación y transmisión de la información, entre lugares
alejados físicamente, de forma rápida.
Elevados parámetros de calidad de imagen y sonido: Abarca información: textual, imagen y
sonido, los avances van dirigidos a conseguir transmisiones multimedia de gran calidad.
Digitalización: La información puede ser transmitida al estar representada en un formato
universal.
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Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en
estudiantes de 10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una
propuesta que integra TIC
Mayor influencia sobre los procesos que sobre los productos: El uso de diferentes
aplicaciones TIC influye sobre los procesos mentales que realizan los estudiantes para la
adquisición de conocimientos, más que sobre los propios conocimientos adquiridos.
Penetración en todos los sectores: El impacto de las TIC se extiende al conjunto de las
sociedades del planeta.
Innovación: Producen un cambio constante en todos los ámbitos sociales.
Tendencia hacia automatización: Conlleva a la aparición de diferentes posibilidades y
herramientas que permiten un manejo automático de la información.
Diversidad: Su utilidad puede ser muy diversa, desde la mera comunicación entre personas,
hasta crear información nueva (Castro et al., 2007).
1.5.1 Plataformas de formación virtual
En la formación virtual se utiliza un software específico denominado genéricamente
plataformas de formación virtual. Existen diferentes entornos de formación según la finalidad de los
mismos. Se citan los siguientes:
Portales de distribución de contenidos.
Entornos de trabajo en grupo o de colaboración.
Sistemas de Gestión de Contenidos (Content Management System, CMS).
Sistemas de Gestión del Conocimiento (Learning Management System, LMS), también
llamados Virtual Learning Enviroment (VLE) o Entornos Virtuales de Aprendizaje (EVA).
Sistemas de Gestión de Contenidos para el Conocimiento o Aprendizaje. (Learning Content
Management System, LCMS).
El tipo de entorno o sistema adecuado para el e-learning son los sistemas de gestión del
conocimiento (LMS) o Entornos Virtuales de Aprendizaje; por ello, haremos énfasis en estos.
Entornos virtuales de aprendizaje
Son agrupaciones de las partes más importantes de los demás entornos para aplicarlos en el
aprendizaje. Los EVA se podrían describir como entornos que:
Permiten el acceso a través de navegadores, protegido generalmente por contraseña o cable
de acceso.
Utilizan servicios de la web 1.0 y 2.0.
Capítulo 1 23
Disponen de un interface gráfico e intuitivo. Integran de forma coordinada y estructurada
los diferentes módulos.
Presentan módulos para la gestión y administración académica, organización de cursos,
calendario, materiales digitales, gestión de actividades, seguimiento del estudiante,
evaluación del aprendizaje.
Se adaptan a las características y necesidades del usuario. Para ello, disponen de diferentes
roles en relación a la actividad que realizan en el EVA: administrador, profesor, tutor y
estudiante. Los privilegios de acceso están personalizados y dependen del rol del usuario.
De modo que el EVA debe de adaptarse a las necesidades del usuario particular.
Posibilitan la comunicación e interacción entre los estudiantes y el profesor o tutor.
Presenta diferentes tipos de actividades que pueden ser implementadas en un curso.
Incorporan recursos para el seguimiento y evaluación de los estudiantes.
Características de los EVA
Para Boneu (2007) como se cita en (Belloch-Ortí, s. f.-a, p. 2), hay cuatro características
básicas, e imprescindibles, que cualquier plataforma de e-learning debería tener:
Interactividad: Conseguir que la persona que está usando la plataforma tenga conciencia de
que es el protagonista de su formación.
Flexibilidad: Permiten que el sistema de e-learning tenga una adaptación fácil en la
organización donde se quiere implantar, en relación a la estructura institucional, los planes
de estudio de la institución y, por último, a los contenidos y estilos pedagógicos de la
organización.
Escalabilidad: Capacidad de funcionar igualmente con un número pequeño o grande de
usuarios.
Estandarización: Posibilidad de importar y exportar cursos en formatos estándar como
SCORM.
Características generales de las plataformas de e-learning
Características técnicas
Tipo de licencia: Propietaria, gratuita y/o Código abierto.
Idioma: Disponibilidad de un soporte para la internacionalización.
Sistema operativo y tecnología empleada: Compatibilidad con el sistema de la organización.
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Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en
estudiantes de 10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una
propuesta que integra TIC
Documentación de apoyo sobre la propia plataforma dirigida a los diferentes usuarios de la
misma.
Comunidad de usuario: La plataforma debe contar con el apoyo de comunidades dinámicas
de usuarios y técnicos.
Características pedagógicas
Disponer de herramientas y recursos que permitan realizar tareas como las siguientes:
Ejercer actividades de gestión y administración.
Facilitar la comunicación e interacción entre los usuarios.
Desarrollo e implementación de contenidos.
Creación de actividades interactivas.
Implementación de estrategias colaborativas.
Evaluación y seguimiento de los estudiantes.
Que cada estudiante pueda personalizar el entorno adaptándolo a sus necesidades y
características.
1.5.2 Clases de plataformas virtuales
Actualmente, podemos encontrar plataformas comerciales, junto con plataformas de
software libre y código abierto (open source). Dentro de las plataformas comerciales podemos
mencionar: WebCT o Blackboard, First Class, eCollege. Sin embargo, nos enfocaremos en las
plataformas open source.
Plataformas open source
Están teniendo una gran implantación plataformas de software libre y código abierto, las
cuales permiten el acceso directo al código fuente para modificarlo y personalizarlo. Entre ellas
están: ATutor, Chamilo, Claroline, Docebo, Dokeos, LRN, FLE3, Olat, Sakai y Moodle.
Moodle
Moodle fue diseñado por el educador e informático (Martin Dougiamas), basándose en los
principios pedagógicos del constructivismo social. Este principio pedagógico afirma que los nuevos
conocimientos se forman a partir de los propios esquemas del estudiante producto de su realidad, y
su comparación con los esquemas de los demás individuos que lo rodean (Vygostky, 1978) (Payer,
s. f.). Un docente que opera desde este punto de vista crea un ambiente centrado en el estudiante y
Capítulo 1 25
le ayuda a construir ese conocimiento con base en sus habilidades e ideas propias, en lugar de
simplemente transmitir una información que se considera que los estudiantes deben conocer. Moodle
es una plataforma o EVA de código abierto con licencia GNU (software libre). La palabra MOODLE
es un acrónimo de Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment (Entorno de
Aprendizaje Dinámico Orientado a Objetos y Modular); este diseño modular permite agregar
contenidos por parte del profesor con relativa facilidad. Una de las características de Moodle es su
entorno gráfico, sencillo e intuitivo que facilita su uso por parte de alumnos en el uso de un EVA. El
estudiante necesita un nombre de usuario y una contraseña para tener acceso a los materiales
específicos de los cursos, generalmente la institución le suministra la información.
Phet interactive simulation
Phet es un laboratorio virtual que nos brinda la posibilidad de usar numerosas simulaciones
interactivas para el aprendizaje. Estas aplicaciones poseen diversos instrumentos de medición como
reglas, termómetros, voltímetros, pHmetro, etc. Tienen la particularidad de que, a medida que el
estudiante manipula las herramientas interactivas, las respuestas se generan de manera inmediata,
para comprobar la causa y el efecto del fenómeno objeto de estudio. Son aplicaciones gratuitas de
libre acceso. El único requisito es disponer de un computador y conexión a internet. La aplicación
fue desarrollada por científicos de la Universidad de Colorado, EE.UU., donde alumnos y docentes
pueden acceder a diferentes contenidos de Física, Química, Biología, Matemáticas, entre otras. Estas
aplicaciones se mantienen gracias a donaciones que entidades naturales y jurídicas realizan. Según
Vázquez-Salas (2009), las características más importantes de Phet interactive simulation son las
siguientes:
Ya que su uso es online, no requiere de ningún programa especial.
Presenta una gran variedad de simulaciones y actividades de diversas áreas y gran
importancia a nivel educativo.
Permite hacer cambios en los simuladores.
Los resultados se presentan de forma dual (gráfica y numérica).
Características de Phet interactive simulation
Al acceder a la página web, donde se encuentra el laboratorio, se puede observar que se
encuentra en varios idiomas. La página principal posee un link denominado play with simulations
que permite conocer todas las simulaciones disponibles por áreas y muestra un video tutorial acerca
de funcionamiento de la aplicación. Además, se puede hacer el registro en el sistema como docente
o alumno mediante el link Teachers Register Here Figura 1-4
2
6
Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en
estudiantes de 10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una
propuesta que integra TIC
Figura 1-4: Portal Web Phet Interactive Simulations
Tomado de (https://phet.colorado.edu/)
Las aplicaciones se pueden utilizar en línea o mediante descarga a otros dispositivos. Posee
diferentes contenidos de Física, Química, Biología, Matemáticas, Geología y ciencias de la tierra.
Algunas simulaciones que se pueden encontrar en la Figura 1-5
Figura 1-5: Simulaciones virtuales de química
Tomado de (https://phet.colorado.edu/es/simulations/category/chemistry)
En cada una de las simulaciones, el estudiante puede realizar determinadas prácticas
interactivas, que le permitan comprender los fenómenos experimentales propios de las Ciencias
Naturales. Algunas prácticas que ofrece esta aplicación en el área de química y para el caso de esta
propuesta son, entre otras:
Capítulo 1 27
Comparar la solubilidad en agua de algunos compuestos químicos.
Comparar la conductividad de compuestos iónicos, frente a la conductividad de compuestos
covalentes.
Identificar el pH de las sustancias, para reconocer la acidez y basicidad de las mismas.
2. Planteamiento del problema y justificación
2.1 Planteamiento del problema
En los resultados de las Pruebas Saber 11 de la Institución Educativa Técnico Industrial
«Jorge Eliécer Gaitán» se ha podido observar dificultades en los desempeños que hacen referencia
al área de química y específicamente en la parte del manejo fisicoquímico de las sustancias y sus
interacciones con otras. Unos de los conceptos que he podido identificar con mayor dificultad es el
concepto de sales, que tiende a ser confundido con otros grupos funcionales como los ácidos y las
bases. Este concepto requiere de una terminología específica, de la habilidad del docente para
establecer una diferenciación desde el punto de vista de las propiedades físicas y químicas de cada
una de estas sustancias y que el estudiante haga una buena relación con otros conceptos como el de
enlace, que considero fundamental, sobre todo el que hace referencia al enlace iónico. Por lo tanto,
es importante hacer una presentación clara del concepto de enlace químico y de cómo a partir de este
concepto llegamos a la clasificación, primero, del enlace en Iónico, covalente y metálico, y
posteriormente, cómo a partir de la clasificación del enlace llegamos a la clasificación de las
sustancias químicas en grupos funcionales.
Una dificultad recurrente en la enseñanza de la función química sal, según (Nicoll, 2001;
Fernández, et al., 2010) es la de no relacionar los modelos de enlace con el comportamiento
macroscópico de los materiales como se cita en (dos Santos-Fernandes & Fernandes-Campos, 2014).
Es decir, no hay relación conceptual con los tres niveles de conocimiento químico, representacional,
macroscópico y microscópico que lo lleven a comprender las propiedades físico-químicas de las
sustancias. Esta situación es evidente en los estudiantes de la Institución Educativa Técnico
Industrial «Jorge Eliécer Gaitán» del municipio de Carmen de Viboral Colombia, los cuales
presentan dificultad para identificar las propiedades físico-químicas y su relación en la formación de
las sales.
30 Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en estudiantes
de 10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una propuesta que integra TIC
2.2 Justificación
Los estudiantes de la Institución Educativa Técnico Industrial «Jorge Eliécer Gaitán» del
municipio de Carmen de Viboral, Colombia, presentan dificultad para identificar las propiedades
físico-químicas de las sales y su relación en la formación de las mismas. Una dificultad, en este
sentido, es la de no relacionar los modelos de enlace con el comportamiento macroscópico de los
materiales. Lo que deriva en no dar razones de por qué se originan estas propiedades en las sustancias
(Boo, 1998). En el caso particular de las sales me refiero a la conductividad eléctrica, la solubilidad,
la temperatura de cambio de fase y su carácter ácido-base.
La aplicación de los principios y conceptos de la conductividad eléctrica, la solubilidad, la
temperatura de cambio de fase y su carácter ácido-base, son esenciales en el estudio de las sales. La
comprensión de esta temática permitirá un mayor entendimiento de las aplicaciones de las sales en
la cotidianidad, por lo que es necesario idear soluciones que permitan superar las falencias en su
aprendizaje.
Con el propósito de contribuir a la comprensión del concepto de sal y de sus propiedades
físico-químicas, se implementó una estrategia didáctica, a través de la integración de las TIC como
alternativa de aprendizaje. Su diseño y ejecución pretendió la fundamentación conceptual en los
estudiantes, la visualización de los procesos químicos, a través de prácticas de experimentación
digital y su relación con la cotidianidad de tal forma que el aprendizaje logre anclarse
significativamente.
Para mejorar en este sentido, se requiere que las metodologías tradicionales basadas en
memorizar deban desatenderse, y generar situaciones de aprendizaje, a partir de relaciones que sirvan
de anclaje con los nuevos conocimientos (Ausubel, Novak y Hanessian, 1976), como se cita en
(Zapata, 2010).
3. Objetivos
3.1 Objetivo general
Diseñar una propuesta didáctica para la enseñanza-aprendizaje del concepto de sal, a partir
del estudio de sus propiedades físico-químicas en los estudiantes del grado 10°3 de la Institución
Educativa Instituto Técnico Industrial «Jorge Eliécer Gaitán» a través de la integración de los
laboratorios virtuales como alternativa de aprendizaje.
3.2 Objetivos específicos
Elaborar una propuesta didáctica que permita el aprendizaje del concepto de sal, a partir del
estudio de sus propiedades físico-químicas.
Diseñar prácticas de experimentación con la aplicación virtual Phet interactive simulations
de la universidad de colorado para el aprendizaje de las propiedades físico-químicas de las
sales (conductividad eléctrica, solubilidad, temperatura de cambio de fase y su carácter
ácido-base).
Evaluar la efectividad de la propuesta en la enseñanza-aprendizaje del concepto de sal y de
sus propiedades en los estudiantes del grado 10°3 de la Institución Educativa Instituto
Técnico Industrial «Jorge Eliécer Gaitán» una vez desarrollada la propuesta.
4. Metodología
Esta propuesta didáctica fue aplicada en la Institución Educativa Instituto Técnico Industrial
«Jorge Eliecer Gaitán», del municipio del Carmen de Viboral, con catorce estudiantes del grado
10°3, cuyas edades oscilan los 15 y los 17 años de edad, y se desarrolló en cinco ciclos en la
plataforma virtual Moodle de la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín. Para alcanzar
los objetivos se realizaron las siguientes actividades para fortalecer el aprendizaje del concepto de
sal a través del estudio de sus propiedades físico-químicas, ver Tabla 4-1
Tabla 4-1: Actividades fortalecer aprendizaje concepto de sal
Desarrollo Actividad
1. Solución prueba diagnóstica Prueba diagnóstica
2. Análisis de preguntas-prueba diagnóstica Construcción de aprendizajes
3. Participación en curso virtual
http://168.176.136.94/~ceasanchezmu/Moodle/
Intercambio y socialización de
saberes y preguntas
4. Prácticas de experimentación Uso de plataforma Moodle y
simuladores Phet
5. Integración de saberes Talleres de fundamentación
6. Evaluación Examen final de refuerzo
4.1 Prueba diagnóstica
Se planteó a los estudiantes una serie de preguntas abiertas, lo que permitió ver sus
respuestas desde su experiencia cotidiana o desde lo aprendido en el curso hasta ese momento. (Ver
Anexo A: Prueba diagnóstica). Esta prueba pretendió indagar los conceptos previos sobre la
estructura de la materia y sus propiedades, la periodicidad de los elementos, el enlace químico, las
34 Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en estudiantes de
10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una propuesta que integra TIC
sales y sus propiedades (conductividad eléctrica, solubilidad, temperatura de cambio de fase y su
carácter ácido-base). (Ver
Figura 4-1).
En la pregunta 1 se indagó sobre la diferencia entre una sustancia química y una mezcla. En
este sentido, los estudiantes suelen confundir las características de las clases de materia.
Las preguntas 2 y 5 buscaban determinar la concepción que tienen los estudiantes sobre
cómo se forman las sustancias, ya que en la formación de un enlace químico, los estudiantes lo
pueden asociar a la fuerza, a la energía o a los electrones que unen los átomos.
La pregunta 3 buscó conocer si los estudiantes sabían cómo se produce el fenómeno de
conductividad eléctrica en las diferentes sustancias, debido a que las concepciones de los estudiantes
se fundamentan principalmente en un razonamiento basado en el sentido común.
La pregunta 4 indagó sobre la relación entre los electrolitos y la conducción eléctrica, y
también si concebían la movilidad de los electrones como característica en este fenómeno.
La pregunta 6 buscó determinar si el estudiante comprendía qué es un evento periódico.
La pregunta 7 tenía como finalidad que el estudiante identificara una propiedad física y una
química. Se buscaba asociar los enlaces químicos con las propiedades de las sustancias.
La pregunta 8 exploraba la concepción del estudiante sobre la relación de los electrolitos,
los compuestos iónicos y el fenómeno de solubilidad. Se buscaba saber si el estudiante comprendía
que una solución iónica está determinada por la presencia de los electrolitos y que en este proceso
es integrador el concepto de solubilidad.
La pregunta 9 tiene como finalidad indagar si el estudiante relaciona la temperatura de fusión
de las sustancias con su naturaleza iónica. Se pretende que el estudiante identifique la razón de dicha
relación en términos de interacción electroestática, entre las moléculas que presentan este tipo de
compuestos.
La pregunta 10 tuvo como finalidad determinar si el estudiante identificaba el carácter acido–
base de las sustancias, fundamental en el proceso de síntesis de los compuestos iónicos.
Capítulo 4 35
Figura 4-1: Prueba diagnóstica-respuesta estudiante
4.2 Análisis de preguntas-prueba diagnóstica
Una vez terminó la aplicación de la prueba diagnóstica, se llevó a cabo una discusión sobre
la respuesta a las preguntas planteadas en la misma con el propósito de confrontar las ideas previas
de los estudiantes y posibilitar la construcción de una estructura cognitiva desde su experiencia, que
aportara al aprendizaje del concepto de sal y sus propiedades. Lo que se encontró fue que los
estudiantes, aunque tienen una base conceptual que se ha visto en el desarrollo de los cursos de
química, siguen aplicando el razonamiento guiado por el «sentido común» a la hora de realizar este
tipo de pruebas (Driver, Guesne, y Tiberghien, 1985; Driver et al., 1994) (Boo, 1998).
4.3 Participación en curso virtual
La participación en esta actividad se realizó secuencialmente, mediante el desarrollo de
cinco módulos establecidos en una bitácora (Ver Anexo K: Bitácora del curso) dentro del curso
virtual «Enseñanza de las propiedades físico-químicas de las sales»
36 Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en estudiantes de
10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una propuesta que integra TIC
(http://168.176.136.94/~ceasanchezmu/moodle/) diseñado en la plataforma Moodle de la
Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín, (ver Anexo F: Curso virtual en Moodle).
Durante el desarrollo del mismo, el docente dio las explicaciones pertinentes de los
conceptos materia y sus propiedades, periodicidad de los elementos, enlace químico, sales y sus
propiedades (conductividad eléctrica, solubilidad, temperatura de cambio de fase y su carácter ácido-
base), utilizando el material de apoyo necesario para la explicación de la clase magistral. En esta
clase magistral se utilizaron estrategias como la formulación de preguntas, el uso de las analogías,
el estudio de casos de situaciones cotidianas y las prácticas de experimentación mediante el uso de
simuladores Phet, ver Figura 4-2.
Figura 4-2: Desarrollo del curso virtual
4.4 Prácticas de experimentación
Se propuso a los estudiantes, la realización de diferentes prácticas de experimentación digital
en torno a las propiedades físico-químicas de las sales (ver Anexo G: Guía de experimentación
(Solubilidad), Anexo H: Guía de experimentación (Conductividad), Anexo I: Guía de
experimentación (Ácido-base)) utilizando como herramienta simuladores Phet, (ver Anexo B:
Simulador Phet (Ácido-base), Anexo C: Simulador Phet (Solubilidad), Anexo D: Simulador Phet
(Conductividad) y Figura 4-3). Además, se sugirió el desarrollo de una práctica en casa (ver Anexo
J: Guía de experimentación (Laboratorio en casa)). Con las prácticas se pretendió fortalecer los
principios, leyes y postulados vistos en clase, lo que favoreció el aprendizaje de los diferentes
tópicos. Ver Figura 4-3.
Capítulo 4 37
Figura 4-3: Práctica de experimentación
4.5 Integración de saberes
Una vez se llevó a cabo el desarrollo de cada una de las prácticas de experimentación en el
curso virtual, se realizó el análisis de los resultados de cada guía, utilizando como estrategia la
socialización de las respuestas con la participación de los estudiantes. Cada uno de los desempeños
fue valorado continuamente mediante la retroalimentación y seguimiento en clase.
Vale la pena mencionar que se presentó la necesidad de realizar un taller extra clase de
afianzamiento sobre solubilidad (ver Anexo E: Taller de afianzamiento, solubilidad), ya que el
concepto volvió a ser motivo de indagación.
4.6 Evaluación
Al final de la ejecución de la propuesta, se aplicó la misma prueba diagnóstica, como prueba
de control final para determinar el grado de asimilación de los aprendizajes significativos a nivel
conceptual de los estudiantes en torno al concepto de sal y sus propiedades físico-químicas
(conductividad eléctrica, solubilidad, temperatura de cambio de fase y su carácter ácido-base). La
prueba se presentó de manera individual, ver Figura 4-4.
38 Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en estudiantes de
10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una propuesta que integra TIC
Figura 4-4: Prueba control final-respuesta estudiante
Con la prueba de control final, se pudo evidenciar que la mayoría de los estudiantes
mostraron avances significativos en su lenguaje científico, demostraron conocer el concepto de
enlace químico, el de sal como resultado de reacciones acido-base y diferenciar sus propiedades
físico-químicas (conductividad eléctrica, solubilidad, temperatura de cambio de fase y su carácter
ácido-base), llegando incluso a relacionar el tipo de enlace con las características propias de las
sustancias y su formación.
5. Resultados y análisis
Los resultados de esta propuesta metodológica permitieron determinar si se requería
rediseñar los contenidos y las metodologías utilizadas en clase, con el propósito de lograr el
aprendizaje del concepto de sal a través del estudio de sus propiedades. Se tuvieron en cuenta la
prueba diagnóstica inicial y los resultados que alcanzaron los estudiantes en la prueba de control
final.
Figura 5-1: Resultados pregunta número 1
En la pregunta 1 se deseaba indagar sobre la diferencia entre una sustancia química y una
mezcla, debido a que los estudiantes suelen confundir las características de las clases de materia. Se
puede observar que tanto en la prueba diagnóstica como en la prueba final, la mayoría de los
estudiantes (un 78.6 % y 85.7 %) no tiene dificultades para diferenciar de forma clara una sustancia
química de una mezcla. Manifestaron que una sustancia química se originaba a partir de la
combinación de los elementos químicos en una proporción definida, y que las mezclas se originan
cuando se combinan dos o más sustancias en proporción variable (ver Figura 5-1).
40 Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en estudiantes de
10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una propuesta que integra TIC
Figura 5-2: Resultados pregunta número 2 y 5
Las preguntas 2 y 5 abordan el concepto de concepto de enlace y la formación de las
sustancias químicas. Tanto en la prueba diagnóstica como en la prueba de control final, la mayoría
de los estudiantes tenía claro que los átomos interaccionan entre sí gracias a los electrones que se
encuentran en su última capa de valencia; que lo hacían para conseguir disminuir su energía y así ser
más estables, y que cuando esto ocurría, se producían «uniones» (enlaces) originando las sustancias
químicas. Esto revela que los estudiantes conocen sobre las interacciones energéticas que se dan
entre los átomos que participan en la formación de un enlace químico y en el origen de las diferentes
sustancias (ver Figura 5-2).
Figura 5-3: Resultados pregunta número 3
Capítulo 5 41
La pregunta 3 buscaba conocer si los estudiantes sabían cómo se producía el fenómeno de
conductividad eléctrica en las diferentes sustancias. Sus respuestas en la prueba diagnóstica
evidencian que un 71.4 % desconocía como se producía este fenómeno y cuáles eran las partículas
que provocan este fenómeno en las mismas. Si bien sabían que los metales son conductores de la
electricidad, aplicando el razonamiento guiado por el «sentido común» (Driver, Guesne, y
Tiberghien, 1985; Driver et al., 1994) (Boo, 1998), no diferenciaban entre la que se da en estos y la
que se da en las otras sustancias. Solo el 28.6 % de los estudiantes respondió acertadamente al señalar
que se debía a la migración de partículas con carga. En la prueba de control final, se nota una gran
mejoría en torno a la comprensión de este fenómeno; los estudiantes manifestaron en un 64.3 % que
se da gracias a la presencia de partículas con carga eléctrica migrando de un sitio a otro. En el caso
de los metales, coincidieron en decir que este fenómeno ocurre gracias a que sus átomos forman
enlaces metálicos, dándole una estructura estable (nube electrónica), lo que provoca que estos
conduzcan la electricidad con mayor facilidad que otras sustancias (ver Figura 5-3).
Figura 5-4: Resultados pregunta número 4
La pregunta 4 indagaba sobre la relación entre los electrolitos y la conducción eléctrica, y si
concebían la movilidad de los electrones como característica en este fenómeno. La prueba
diagnóstica mostró que los estudiantes desconocían la relación entre los electrolitos y la conducción
eléctrica. Sus afirmaciones se basaron «en un conocimiento crudo, incompleto y superficial sobre
las sustancias y los procesos químicos» (Talanquer, 2005, p. 116). Solo el 21.4 % demostró la
comprensión del fenómeno; manifestaron, entre otras cosas, que dicha relación se debía a la
presencia de partículas con carga. En la prueba final de refuerzo, el resultado mostró que el 64.3 %
de los estudiantes comprende dicha relación, lo que indica que existe una aproximación conceptual
42 Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en estudiantes de
10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una propuesta que integra TIC
en términos de la relación entre los electrolitos y la conducción eléctrica. Manifestaron que la
corriente es transportada por los iones de la disolución, los cuales se mueven en distintos sentidos
(ver Figura 5-4).
Figura 5-5: Resultados pregunta 6
La pregunta 6 buscaba determinar si el estudiante comprendía qué es un evento periódico.
El análisis de la prueba diagnóstica y la prueba de control final demostraron que los estudiantes
comprendían el concepto de manera general en un 71.4 % y 85.7 %, respectivamente. Sin embargo,
responden a conceptos espontáneos, al señalar que es un evento que se repite con intervalos regulares
de tiempo (ver Figura 5-5).
Figura 5-6: Resultados pregunta número 7
La pregunta 7 tuvo como finalidad que el estudiante identificara una propiedad física y una
química. Se buscaba asociar los enlaces químicos con las propiedades de las sustancias. En esta
Capítulo 5 43
pregunta se ve claramente que los estudiantes no diferenciaban las propiedades físicas y las químicas:
solo el 28.3 % asociaba las interacciones energéticas entre las moléculas como las principales
responsables de las diferencias entre las propiedades físicas de la materia entre dos compuestos,
como los diferentes puntos de fusión. La mayoría de las respuestas se basaron en principios o
esquemas derivados intuitivamente de la experiencia cotidiana (Vosniadou, 2002; di Sessa, 2002).
Es decir, en una serie de suposiciones sobre la naturaleza del mundo que les rodea, y en el uso de
estrategias de razonamiento, simplificando la toma de decisiones y la construcción de explicaciones
con base en la información disponible (Pozo y Gómez-Crespo, 1998; Furió y Furió, 2000;
Campanario y Otero, 2000; de Cudmani, Pesa y Salinas, 2000; Hilton, 2002); se piensa todavía en
la «continuidad» de estas propiedades, es decir, la visión del mundo microscópico del estudiante,
sigue siendo el mismo al pasar al mundo macro-corpuscular (Talanquer, 2005). Sin embargo, una
vez aplicada la estrategia de enseñanza, y realizada la prueba de control final, hay un gran avance.
Manifestaron que las propiedades físicas y químicas de las diferentes sustancias dependen del tipo
de enlace químico. Es notorio que unos estudiantes siguen teniendo dificultad con el manejo de estos
conceptos (ver Figura 5-6).
Figura 5-7: Resultados pregunta número 8
La pregunta 8 exploraba la concepción del estudiante sobre la relación de los electrolitos,
los compuestos iónicos y el fenómeno de solubilidad. Se buscaba saber si el estudiante comprendía
que una solución iónica estaba determinada por la presencia de los electrolitos y que en este proceso
es integrador el concepto de solubilidad. El 64.3 % de los estudiantes en la prueba diagnóstica
44 Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en estudiantes de
10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una propuesta que integra TIC
reconocía dicha relación; sin embargo, no con la claridad deseada. En la prueba final se evidencia
en los estudiantes la apropiación de los conceptos científicos: manifestaron que las sustancias, al ser
disueltas en un solvente como el agua (polar), se disocian o dividen en dos partes, constituyendo
«iones» (partículas con carga eléctrica), propiedad característica de los compuestos iónicos (ver
Figura 5-7).
Figura 5-8: Resultados pregunta número 9
La pregunta 9 tuvo como finalidad indagar si el estudiante relacionaba la temperatura de
fusión de las sustancias con su naturaleza iónica. Se pretendió que el estudiante identificara la razón
de dicha relación, en términos de fuerza de unión entre las moléculas que se presenta en este tipo de
compuestos. En la primera prueba, el resultado mostró que el 50 % de los estudiantes vinculaba las
interacciones energéticas entre las moléculas como causa principal de las diferencias entre las
propiedades físicas de la materia, entre los compuestos que presentan diferentes tipos de enlace,
como por ejemplo los distintos puntos de fusión. Sin embargo, no estaba clara la idea en el otro 50
%, pues seguía siendo muy común la percepción del mundo tal como lo ven (macroscópico),
aplicándolo literalmente para el mundo microscópico. En la prueba de control final, demostraron el
dominio de dicha relación en un 71.4 %, señalando que la temperatura de fusión alta de los
compuestos iónicos se debía a la interacción energética que mantiene unidas unas moléculas a las
otras (ver Figura 5-8).
Capítulo 5 45
Figura 5-9: Resultados pregunta número 10
La pregunta 10 tuvo como finalidad determinar si el estudiante identificaba el carácter acido–
base de las sustancias, fundamental en el proceso de síntesis de los compuestos iónicos. En la prueba
diagnóstica, podemos observar que la mayoría de los estudiantes, un 64.3 %, no reconocía dichas
propiedades; al parecer, tienen inconveniente en los preconceptos que se tienen sobre electrolitos e
identificación de compuestos ácidos y básicos. Aunque puede parecer que algunos estudiantes
reconocieron el concepto porque lo relacionaban con su cotidianidad (35.7%), este conocimiento se
basó en una posición filosófica conocida como realismo ingenuo, según Hayes (1979); Driver,
Guesne y Tiberghien (1985); Pozo y Gómez-Crespo (1998), pero su conocimiento a nivel químico
se desconoce (Talanquer, 2005). Lo anterior indicaba que la mayoría de los estudiantes no poseían
información clara sobre la formación de ácidos y bases. Las dificultades en el aprendizaje del
concepto de ácido-base y a la identificación de las sustancias como ácidas o básicas se atribuye al
aprendizaje de muchos conceptos erróneos según (Demerouti, Kousathana y Tsaparlis 2004;
Demircioğlu, Ayas y Demircioğlu 2005; Hand 1989; Hand y Treagust 1988; Schmidt 1997;
Sheppard 1997), a una comprensión pobre de la naturaleza particulada de la materia (Nakhleh y
Kracjik 1993, Nakhleh 1994, Smith y Metz 1996), a dificultades con el uso de diferentes modelos
utilizados en la química ácido-base (Schmidt 1995, Vidyapati y Seetharamappa 1995; Sheppard
1997; Furió-Más, Calatayud y Bárcenas 2007; Kousathana, Demerouti y Tsaparlis 2005), y a la
46 Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en estudiantes de
10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una propuesta que integra TIC
confusión entre la terminología ácido-base y las palabras cotidianas (Schmidt 1991, 1995) (Sesen &
Tarhan, 2011, p. 206).
La prueba de control final mostró que los estudiantes lograron afianzar el concepto de acidez
y basicidad, basados en la teoría ácido-base de Lewis, según la cual un ácido es cualquier sustancia
capaz de compartir o aceptar un par de electrones, y una base es una sustancia con capacidad para
compartir o dar pares de electrones. En primera instancia, lograron diferenciar óxidos ácidos de
óxidos básicos, fundamentales para la síntesis se ácidos y bases respectivamente. Identificaron los
compuestos como ácidos y bases, y reconocieron las sales como productos de las reacciones entre
ácidos y bases. Al final, identificaron las sustancias acidas o básicas de acuerdo a su pH (ver Figura
5-9).
6. Conclusiones y recomendaciones
6.1 Conclusiones
La intervención que se realizó en el grado 10° fortaleció el anclaje del concepto de sal, a
partir del reconocimiento de sus propiedades físico-químicas, ya que les permitió a los
estudiantes ser parte de la construcción de nuevos saberes a partir de sus ideas previas y del
uso de nuevas herramientas para el aprendizaje.
Es importante un diálogo en torno a los conocimientos previos. Usar un lenguaje común sin
desligar lo científico, de tal forma que pueda articularse lo cotidiano con los nuevos saberes
y estos tomen significado.
Conocer las concepciones alternativas de los estudiantes se convirtió en una herramienta
clave del conocimiento pedagógico del contenido, lo que permitió construir variadas
representaciones didácticas de un concepto o el diseño de experiencias educativas nuevas,
que promovieron el aprendizaje significativo (Shulman, 1986; Talanquer, 2004; Garritz y
Trinidad, 2004) (Talanquer, 2005).
La construcción conceptual conjunta (alumno-profesor) favoreció la motivación de los
estudiantes, manteniendo el interés, estimulando la cooperación, la socialización de
conocimiento y la retroalimentación permanente del proceso de enseñanza-aprendizaje.
La ejecución de esta propuesta logró demostrar que si la participación de los estudiantes es
activa en el proceso, y los docentes tenemos en cuenta los saberes previos de los estudiantes,
y los nuevos saberes están relacionados con sus intereses particulares, los estudiantes se
concentran más en el objeto de conocimiento, facilitando su comprensión.
El diseño y desarrollo del curso virtual ayudó a fortalecer los nuevos saberes, ya que las
practicas experimentales con herramientas como los simuladores Phet despertaron el interés
en los estudiantes, y con ello se logró una clase agradable que permitió la apropiación del
conocimiento.
Capítulo 6 49
El análisis y socialización de cada una de las prácticas de experimentación logró afianzar
los nuevos saberes a la estructura cognitiva de los estudiantes, lo que se evidencia en el
resultado obtenido en la prueba final.
La introducción de diferentes herramientas metodológicas (TIC) proporcionó un entorno
transversal, motivó la creatividad y ofreció alternativas que facilitaron la construcción del
conocimiento de los estudiantes.
Si bien las TIC, como lo plantea Mayer (2005), en su Teoría cognitiva de aprendizaje
multimedia (procesamiento dual), constituyen una posibilidad para que los estudiantes
puedan construir dos representaciones mentales diferentes, a saber, un modelo verbal y un
modelo visual, y hacer conexiones entre ellas (Latapie-Venegas, 2007), con lo que se logra
un mayor aprendizaje, y a pesar de que las animaciones y las simulaciones pueden
representar el mundo molecular dinámico de manera más efectiva que las imágenes y
palabras estáticas, porque a los estudiantes se les ahorra la carga cognitiva de tener que
«animar mentalmente» el contenido (Tasker & Dalton, 2006), y de que el uso de
animaciones en el entorno de la clase de química mejora su aprendizaje, construyendo
modelos mentales dinámicos asociados a los procesos que dan origen a las sustancias
químicas (Appling & Peake (2004); Ardac y Akaygun (2005); Barnea y Dori (1999);
Ebenezer (2001); Kelly, Phelps, y Sanger (2004); Tasker y Dalton (2006), y Williamson &
Abraham (1995), y a pesar también de que la forma más efectiva para facilitar la
comprensión del nivel molecular de los procesos químicos integra animaciones en la
enseñanza según (Malkoc, 2017), si el docente no ofrece explicación alguna durante la
visualización de la animación y realización de las simulaciones, los estudiantes solo perciben
las características de la animación, sin interpretar el contenido de manera correcta e incluso
pueden llegar a malinterpretar el diseño de las animaciones (Williamson, 2011). Para lograr
una mejor comprensión de lo que se pretende enseñar mediante la integración de las TIC, el
docente debe ser activo para ayudar a los estudiantes a comprender la animación
simultáneamente con la instrucción (Malkoc, 2017).
Las simulaciones bien diseñadas, con representaciones simbólicas a nivel macroscópico y
microscópico basadas en el uso de las TIC, surgen como herramientas poderosas para ayudar
a los estudiantes a visualizar representaciones químicas y entender conceptos de química,
pero las simulaciones en diferentes niveles de representación pueden variar en efectividad
en el aprendizaje de los estudiantes (Tang & Abraham, 2016).
50 Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en estudiantes de
10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una propuesta que integra TIC
Las TIC y el uso de las simulaciones y animaciones pueden producir estrés por
desconocimiento, desarrollar estrategias de mínimo esfuerzo, dependencia a los sistemas
informáticos, el desfase con respecto a otras actividades escolares y problemas de
mantenimiento de las computadoras por la exigencia de una mayor dedicación y necesidad
de actualizar equipos y programas (Máques, 2002). Como se cita en (Castro, Guzmán, &
Casado, 2007, p. 220), debemos como docentes realizar inferencias a partir de su uso y
aplicación en la enseñanza para poder sacarles un mejor provecho y lograr los objetivos
propuestos.
6.2 Recomendaciones
El aprendizaje de los nuevos saberes será más efectivo en la medida que estos se muestren
de la forma más atractiva y se utilicen las herramientas apropiadas que ayuden a crear
entornos agradables de aprendizaje.
Para que el trabajo en los simuladores sea más efectivo, es necesario que el número de
estudiantes no sea superior a 14. Esto favorece una asesoría más efectiva y que los objetivos
sean logrados.
Es necesario un trabajo previo de «entrenamiento» en el manejo de los simuladores y una
lectura comprensiva de la guía, para que su manejo y el del simulador Phet sea más fluido.
El profesor siempre será el responsable de conducir el trabajo, el mediador y el contribuyente
para que el aprendizaje ocurra de una manera más fácil y duradera.
El desarrollo de las competencias en los estudiantes en el curso virtual será más eficiente si
este de desarrolla de manera secuencial y por ciclos, de modo que facilite la presentación y
el acople de los tópicos.
El uso de las guías debe darse siguiendo el procedimiento de las mismas y con el mayor
rigor posible. Se encuentra que en algunos casos los estudiantes suelen no realizar el
procedimiento completo y los objetivos no se logran.
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A. Anexo A: Prueba diagnóstica
Instituto Técnico Industrial Jorge Eliécer Gaitán
Departamento de Ciencias Naturales
Lic. Cesar Augusto Sánchez Murillo
Objetivo
Relacionar el concepto de sal y sus propiedades con situaciones cotidianas y significativas para el
estudiante.
A partir de las situaciones planteadas, responda utilizando un lenguaje técnico apropiado.
1. Las combinaciones que realizamos de diferentes sustancias químicas permiten una gran variedad
en la formación de las mismas, eso ha llevado a la elaboración de numerosos productos que nos
hacen la vida mucho mejor, además, el tamaño de las partículas que las forman permiten que haya
una mejor uniformidad de sus componentes lo que favorece su combinación. Según el texto,
¿Existe diferencia entre una sustancia química y una mezcla? Explica.
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
¿Cómo cree que se forman las sustancias químicas?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
¿Cómo se forman las mezclas?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
2. Es común establecer diferencias entre diversas sustancias, lo que indica que tienen en su estructura
molecular diferentes características. Suponga que se tienen varios elementos químicos A-B-C y que
56 Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en estudiantes de
10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una propuesta que integra TIC
existe una energía que permite que sus átomos se mantengan unidos en diferentes proporciones hasta
dar origen a diversas sustancias. Según lo anterior, para romper esa unión y formar sustancias nuevas.
¿Se necesitaría aportar más energía para romper dicha unión? Explique.
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
¿Por qué cree que sucede esto?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
3. Estamos familiarizados con el hecho de que el agua conduce la electricidad, de ahí la advertencia
de no manipular conexiones eléctricas en presencia de agua. Sin embargo el riesgo de que una
persona sufra un choque o accidente eléctrico se puede dar en presencia o ausencia de agua.
¿Existe en el agua, alguna partícula con carga que facilite la conducción eléctrica?
Sí ___No___
¿Cuál es la diferencia entre la conducción eléctrica que se da en metales y la que se da en el agua?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Considere que a cierta cantidad de agua se adiciona un producto comercial para determinar si
aumenta con la conducción eléctrica. Este producto es, (a) azúcar, (b) detergente, (c) sal de cocina,
(d) licor. Explique cómo cada uno de los anteriores productos comerciales puede modificar la
conducción eléctrica del agua.
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Es probable que en algún desafortunado momento hayas experimentado un choque o toque
eléctrico, ¿Por qué la electricidad se conduce en el cuerpo humano?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Es evidente que mientras más azúcar adicionemos, más dulce. Para la conducción eléctrica en el
agua, ¿Mientras más agua más conducción?
Sí ___No___
4. Cuando realizamos alguna práctica deportiva se pierde una gran cantidad de líquido y electrolitos
mediante la sudoración. Una pérdida significativa de estas sustancias puede disminuir el
rendimiento, producir daños cardíacos e incluso la muerte. En nuestro cuerpo, ciertos iones
(Partículas con carga) se conocen como electrolitos (Sodio, potasio y calcio) y son necesarios para
la conducción de impulsos nerviosos, la contracción muscular y el equilibrio de homeostático del
cuerpo. Según lo anterior:
Anexo A. Prueba diagnóstica 57
¿Los electrolitos tienen alguna relación con las partículas con carga y la conducción de impulsos
nerviosos en el ser humano?
Sí ___No___
¿Tiene alguna relevancia el hecho que sean metales?
Sí ___No___
¿Existe alguna relación entre los electrolitos y los cationes? Explica.
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
5. Imagine la siguiente situación: Todos en alguna ocasión hemos jugado con imanes, y sabemos
que las cargas opuestas se “atraen” y las iguales se repelen. Sin embargo cuando lo ponemos a cierta
distancia, no ocurre ni lo uno, ni lo otro.
¿Qué es lo que ocurre en este último caso?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
¿Cómo podríamos llamar a este fenómeno donde los imanes permanecen unidos?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
¿Podríamos decir que existe algún tipo de fuerza o energía vinculada a estos fenómenos?
Sí__ No__
¿Existe alguna relación entre los iones y estas fuerzas?
Sí ___No___
6. Normalmente casi todo forma un ciclo, los días lo forman exactamente 24 horas, las semanas 7
días, los meses 4 semanas y a su vez los años 12 meses. Estos eventos se dan, una y otra vez, al igual
que muchas situaciones en nuestro entorno.
¿Podríamos decir entonces que estos eventos se realizan de manera periódica? Explica.
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
7. Cuando deseamos darle sabor a nuestras comidas utilizamos entre otras sustancias la sal de cocina
y el azúcar. Sin embargo, cuando las comparamos, notamos varias diferencias en sus características
físicas y químicas. Si a estas les aplicamos energía en forma de calor hasta su carbonización o si
tratamos de disolverlas en agua o en cualquier otro líquido las sustancias.
¿Siguen siendo la misma sustancia, la sal y el azúcar antes y después de aplicarle calor?
Sí ___No__
58 Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en estudiantes de
10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una propuesta que integra TIC
¿Qué características o propiedades físicas podemos mencionar de la sal?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
¿Qué características o propiedades químicas podemos mencionar de la sal?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
¿Ocurre un cambio químico en la transformación de la sal en carbón? Explica
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
¿Crees que la conducción eléctrica se llevaría mejor en la solución de sal, o en la solución de azúcar?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
8. Todos sabemos que ciertas sustancias conducen mejor la corriente que otras, algunas de estas
sustancias en agua conducen la corriente eléctrica (Electrolito) al igual que los metales, y esto se
debe al número de iones (Cargas positivas y negativas) presentes en la solución. Químicamente un
compuesto iónico está formado por dos partes, una positiva (Catión) y una negativa (Anión). Según
lo anterior:
¿Toda sustancia que en agua conduce la corriente eléctrica es un electrolito?
Sí ___No___
¿En las sales se esperaría que hubiera conducción eléctrica, debido a su carácter iónico? Explica.
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
¿Qué es un compuesto iónico? Explica.
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
¿Podríamos decir que una vez disolvemos sal en agua, esta se convierte en electrolito?
Sí ___No___
¿A qué se debe que la sal se disuelva en el agua? Explica
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
¿Cómo se llama el fenómeno en la cual, las sustancias se disuelven en otras?
_______________________________________________________________________________
Anexo A. Prueba diagnóstica 59
9. Todos recordamos los estados de agregación de la materia y sus cambios, como por ejemplo, el
paso de solido a líquido, en este sentido hemos notado que al dejar un trozo de hielo sobre una
superficie cuya temperatura es mayor, este comienza a derretirse, lo que indica que este (Hielo)
presenta una temperatura a la cual cambia de estado. Según el texto anterior:
a. la temperatura de fusión de una sustancia, podría entenderse como:
_______________________________________________________________________________
b. ¿Existe alguna relación entre la temperatura de fusión de las sustancias y su naturaleza iónica?
Explica.
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
10. Gracias a nuestras papilas gustativas podemos percibir y distinguir los sabores, eso ha permitido
poder disfrutar de un sin número de platillos con diversidad de sabores. El sabor es pues una
impresión causado por un alimento u otra sustancia, que se da principalmente por sensaciones
químicas detectadas por gusto y el olfato. Químicamente podemos encontrar sustancias acidas y
básicas y neutras. Lógicamente existe en las sustancias algún elemento que les proporciona ese
carácter acido o básico.
¿Diferencias una sustancia ácida de una sustancia básica?
Sí ___No___
Suponga que se tienen dos sustancias A y B. La sustancia A tiene un elemento que le confiere el
carácter acido, y la sustancia B tiene el mismo elemento que la sustancia A, pero combinado con
otro elemento que le confiere el carácter básico. Según lo anterior, ¿Se podría decir que la sustancia
neutra no tiene estos dos elementos?
Sí ___No___
B. Anexo B: Simulador Phet (Ácido-
base)
Simulador Acido-base. Tomado de (https://phet.colorado.edu/sims/html/acid-base-
solutions/latest/acid-base-solutions_es.html).
C. Anexo C: Simulador Phet
(Solubilidad)
Simulador Solubilidad. Tomado de (https://phet.colorado.edu/es/simulation/soluble-salts)
D. Anexo D: Simulador Phet
(Conductividad)
Simulador Conductividad. Tomado de:
(https://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/sugar-and-salt-solutions)
E. Anexo E: Taller de afianzamiento,
solubilidad
Instituto Técnico Industrial Jorge Eliécer Gaitán
Departamento de Ciencias Naturales
Lic. Cesar Augusto Sánchez Murillo
Propiedades Físico-químicas de las Sales
Objetivo
Consolidar los aprendizajes y habilidades prácticas en el tema solubilidad.
Escoja la respuesta correcta, según corresponda: (Pregunta 1-8)
1. La miscibilidad aumenta con:
a. Presión
b. Temperatura
c. Presión y temperatura
2.- A mayor presión, la solubilidad se:
a. Mantiene igual
b. Es proporcional a la temperatura de la solubilidad
c. Es menor la solubilidad
d. Hay una mayor solubilidad
3. Sustancia que se disocia en agua, permitiendo la conductividad eléctrica se conoce como:
a. Coloide
b. Compuesto covalente
c. Glucosa
d. Electrolito
4. Ejemplo de mezcla heterogénea
68 Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en estudiantes de
10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una propuesta que integra TIC
a. Aire
b. Oxigeno
c. Agua + aceite
d. Jugo de limón
5.- Cuando la cantidad de soluto sobrepasa la capacidad del disolvente en una solución se conoce
como:
a. Solución insaturada
b. Solución diluida
c. Solución saturada
d. Solución sobresaturada
6.- Cual de las siguientes soluciones presenta soluto y solvente en estado gaseoso
a. Oxígeno en agua
b. Mercurio en plata
c. Aire
d. Agua de mar
7. Ejemplo de solución electrolíticas
a. Cloruro de sodio más agua
b. Glucosa más agua.
c. Alcohol más agua
d. Glicerina más agua
8. La mezcla homogénea formada por soluto y solvente se conoce como:
a. Suspensión
b. Solución.
c. Saturación
d. Solubilidad
9. Escribe la ecuación de disociación de los siguientes electrolitos
a. CaCl2
b. K2S
c. Fe2O3
d. NaHCO3
e. Mg (OH)2
f.CaCO3
10.- Completa la siguiente tabla marcando con una X si corresponde a un elemento, compuesto o
una mezcla.
Anexo E. Taller de afianzamiento, solubilidad 69
Lista de materiales
Clasificación de los materiales
Elemento Compuesto Mezcla
1. agua pura
2. óxido de hierro
3. aire
4. zinc
5. amoniaco diluido
6. agua de la llave
7. azufre
8. sal de mesa
9. leche
10. óxido de nitrógeno
11. cal viva
11.- Completa la siguiente tabla, indicando si cada solución está en estado gaseoso, líquido o sólido.
SOLUCION CARACTERISTICA EJEMPLO
Gaseosa Gas en gas Aire
Líquido en gas Aire húmedo
Sólido en gas Iodo sublimado en aire
Líquida Gas en líquido Agua carbonatada
Líquido en líquido Alcohol y agua
Sólido en líquido Sal común en agua
Sólida Gas en sólido Hidrógeno en paladio
12. Indique cuál de las siguientes afirmaciones es cierta o falsa.
a. Todas las disoluciones saturadas son disoluciones concentradas. _______
b. No hay disoluciones gas-líquido saturadas.________
c. En todas las disoluciones hay solamente un soluto y un disolvente.________
13. Acerca de una disolución podemos afirmar que:
70 Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en estudiantes de
10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una propuesta que integra TIC
a. Están formadas por dos componentes: soluto, el mayoritario, y disolvente, el minoritario
b. Sus propiedades, diferentes a las de sus componentes, varían según la concentración de la misma
c. En cualquier disolución hay siempre mayor cantidad de moles de soluto que de disolvente
d. La masa de cualquier disolución es siempre mayor que la de disolvente.
14. Una disolución es un sistema:
a. Homogéneo separable en sus componentes por medios físicos
b. Heterogéneo constituido por más de un componente
c. Homogéneo constituido por más de un componente y separable en sus componentes solamente
por medios químicos
d. Homogéneo constituido por un solo componente
15. La solución saturada tiene:
a. Mayor cantidad de disolvente que soluto
b. Mayor cantidad de soluto
c. La máxima cantidad de soluto disuelto
d. Alta temperatura
e. Cantidad de soluto mayor que la solubilidad
F. Anexo F: Curso virtual en Moodle
Portada curso virtual. Tomado de
(http://168.176.136.94/~ceasanchezmu/moodle/course/view.php?id=7)
G. Anexo G: Guía de experimentación
(Solubilidad)
Instituto Técnico Industrial Jorge Eliécer Gaitán
Departamento De Ciencias Naturales
Lic. Cesar Augusto Sánchez Murillo
Propiedades de las Sales (Solubilidad)
Objetivos
1. Comparar la solubilidad en agua de algunos compuestos químicos, mediante el uso de
ilustraciones.
2. Relacionar la solubilidad con el equilibrio que se establece entre el soluto disuelto y el soluto sin
disolver en el momento de la saturación.
3. Establecer relación entre el Kps, con la solubilidad de las sustancias
Nota: Abra la simulación de Sales y Solubilidad en https://phet.colorado.edu/en/simulation/soluble-
salts
PROCEDIMIENTO No. 1:
a. Vaya a la pestaña Sal de mesa.
b. Gradué la cantidad de solvente hasta 5x10-23 L
c. Agite lentamente el salero, hasta la formación de precipitado.
Resultado 1: (Acerca de la solubilidad del cloruro de sodio en 5x10-23 L de solvente, en términos
de número de iones disueltos)
d. Repita el procedimiento 1, pero ahora con 2,5x10-23 L de solvente.
Resultado 2: (Acerca de la solubilidad del cloruro de sodio en 2,5x10-23 L de solvente, en términos
de número de iones disueltos)
74 Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en estudiantes de
10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una propuesta que integra TIC
Nota: Realice sus conclusiones a raíz de los resultados.
PROCEDIMIENTO No. 2
a. Vaya a la pestaña Sales levemente solubles.
b. Gradué la cantidad de solvente hasta 5x10-17 L
c. Escoja del Ítem Sal (Ioduro de cobre I)
d. Agite lentamente el salero, hasta la formación de precipitado y describa el número de iones
disueltos.
e. Repita el procedimiento anterior para cada uno de los compuestos del ítem Sal. describiendo el
número de iones disuelto.
Resultado 1: (Solubilidad del Yoduro de Cobre I, en términos de número de iones disueltos)
_______________________________________________________________________________
Resultado 2: (Solubilidad del Sulfuro de talio, en términos de número de iones disueltos)
_______________________________________________________________________________
Resultado 3: (Solubilidad del Arseniato de plata, en términos de número de iones disueltos)
_______________________________________________________________________________
Resultado 4: (Solubilidad del Bromuro de mercurio, en términos de número de iones disueltos)
_______________________________________________________________________________
Resultado 5: (Solubilidad del Fosfato de estroncio, en términos de número de iones disueltos)
_______________________________________________________________________________
Resultado 6: (Solubilidad del Bromuro de plata, en términos de número de iones disueltos)
_______________________________________________________________________________
Consulte:
1. Carga de cada ion. (Ver cuaderno de apoyo)
2. Solubilidad de las 7 sales antes descritas en g/L a 25 °C.
3. Factores que afectan la solubilidad de las sales.
Análisis:
Compare la solubilidad de las 7 sales (Numero de iones disueltos, en un determinado volumen)
¿Cuál de ellas es más soluble?
PROCEDIMIENTO No. 3
a. Vaya a la pestaña Diseñe una Sal
b. Gradué la cantidad de solvente hasta 5x10-17 L
c. Usando el ítem sal (Carga del catión – carga del anión- Kps) haga modelos con diferentes
combinaciones iónicas, con carga de +3 a -3.
d. Agite lentamente el salero, hasta la formación de precipitado y llene la siguiente tabla de datos.
Anexo G. Guía de experimentación (Solubilidad) 75
Tabla 1:
Carga de
Catión
Carga
del
Anión
Estequiometria
de la sal Cx Ay
Iones (Catión)
disueltos
Iones (Anión)
disueltos Kps (M)
C1 A2 1E-12
C1 A1 1E-12
C1 A1 0,8E-2
C3 A1 3,1E-33
e. Ingrese al simulador los siguientes valores: Carga del catión +1, carga del anión -2, Kps 1E-12,
y eleve a 18, el número de iones disueltos (catión). Ahora, lleve el Kps desde 1E-12 hasta 1E-33.
¿Que observa en la disolución?
_______________________________________________________________________________
Análisis:
¿Qué naturaleza tienen aquellas sustancias capaces de disolverse en agua?
_______________________________________________________________________________
Según las sales descritas en la tabla 1, ¿Cuál de ellas es más soluble?
_______________________________________________________________________________
Teniendo como base los resultados de la tabla 1. ¿Podríamos decir que existe alguna relación entre
el Kps de una sal y la solubilidad de la misma? Explica:
_______________________________________________________________________________
H. Anexo H: Guía de experimentación
(Conductividad)
Instituto Técnico Industrial Jorge Eliécer Gaitán
Departamento De Ciencias Naturales
Lic. Cesar Augusto Sánchez Murillo
Propiedades de las sales-Conductividad
Objetivos:
1. Relacionar la conductividad de la sal (Cloruro de sodio) en solución, frente a la conductividad
del azúcar (Sacarosa) en solución.
2. Explicar la diferencia entre electrolitos y no electrolitos en términos de conductividad, la
naturaleza del compuesto y su disociación.
3. Observar lo que ocurre a escala atómica o molecular, cuando un electrolito y un no electrolito,
se disuelve en el agua.
Nota: Abra la simulación de soluciones de azúcar y sal, en
http://phet.colorado.edu/en/simulation/sugar-and-salt-solutions
PROCEDIMIENTO No. 1
a. Vaya a la pestaña Macro del simulador
b. Cierre el gráfico de concentración.
c. Coloque la sonda de conductividad en el agua.
d. Agregue un poco de sal (Cloruro de sodio) agitando varias veces el salero. ¿Qué ocurre con la
bombilla?
_______________________________________________________________________________
e. Reinicie todo y cambie de soluto (Sacarosa)
f. Coloque la sonda de conductividad en el agua.
78 Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en estudiantes de
10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una propuesta que integra TIC
g. Agregue un poco de azúcar (Sacarosa) agitando varias veces. ¿Qué ocurre con la bombilla?
_______________________________________________________________________________
h. Mezcle ambos solutos. ¿Qué cree que pasara? ¿Cómo podría probarse que hay sal en la
solución?
_______________________________________________________________________________
i. Pruebe la conductividad del agua del grifo. ¿Qué observa?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
¿Por qué no es seguro usar equipos electrónicos, cuando estamos cerca del agua de uso común?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
¿Qué pasa entonces con el agua destilada, conduce la electricidad? Explique:
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Clasifique cada sustancia en “conductora” o “no conductora” de la electricidad y, a partir de ello,
identifique el tipo de enlace presente en cada compuesto.
Análisis:
¿Qué especies conducen la electricidad?, ¿qué tienen en común esas sustancias sobre la base del
enlace presente en ellas?
¿Qué especies no conducen la electricidad?, ¿A qué crees que se deba esto?
¿De qué dependerá que una sustancia pueda conducir la electricidad en disolución según la
experiencia realizada?
PROCEDIMIENTO No. 2
a. Vaya a la pestaña Micro del simulador
b. En el ítem soluto, señale cloruro de sodio
c. Abra el ítem concentración
d. Agregue un poco de sal (Cloruro de sodio) agitando varias veces el salero.
e. Observe detalladamente la gráfica de la disolución y el ítem de concentración. ¿Qué ocurre con
iones sodio y cloruro?
_______________________________________________________________________________
f. Reinicie todo y repita el procedimiento cambiando de soluto (Sacarosa)
Observe detalladamente la gráfica de la disolución y el ítem de concentración. ¿Qué ocurre?
_______________________________________________________________________________
Anexo H. Guía de experimentación (Conductividad) 79
Análisis:
¿Qué especie se disocio completamente? ¿A qué crees que se deba esto? ¿Es entonces esta especie
química un electrolito?
¿Existe alguna relación entre los electrolitos y el fenómeno de conductividad eléctrica, según la
experiencia realizada?
I. Anexo I: Guía de experimentación
(Ácido-base)
Instituto Técnico Industrial Jorge Eliecer Gaitán
Departamento de Ciencias Naturales
Lic. Cesar Augusto Sánchez Murillo
Propiedades de las sales (Acido-Base)
Objetivos
1. Identificar el pH de las sustancias, para reconocer la acidez y basicidad de las mismas.
2. Conocer diversas formas para la identificación de pH de diferentes sustancias.
3. Contrastar las cantidades relativas de partículas en soluciones ácidas o básicas para estimar la
concentración.
Nota: Abra la simulación de soluciones ácido-base en https://phet.colorado.edu/en/simulation/acid-
base-solutions
INTRODUCCIÓN PRIMERA PARTE
El simulador tiene 2 herramientas que permiten evaluar los valores de pH: (Una sonda y papel pH),
al igual que un circuito (Batería y una bombilla) que se utiliza para probar la conducción de una
solución al introducir los cables en la misma. En este caso, la bombilla permanecerá apagada,
débilmente iluminada, brillante o muy brillante.
PROCEDIMIENTO 1
a. Vaya a la pestaña Introducción.
b. Utilice la sonda, el papel de pH y el circuito, para determinar su pH y su conductividad,
sumergiéndolos en las diferentes tipos de soluciones, que aparecen en el ítem soluciones y llene la
tabla con el valor de pH (0-14) y sus observaciones con el circuito. (Bombilla apagada, débilmente
iluminada, brillante o muy brillante)
82 Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en estudiantes de
10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una propuesta que integra TIC
Tabla 1:
Datos pH de la
sonda
Color del papel
Indicador y valor de
pH
Observaciones en
el circuito
Agua (H2O)
Ácido Fuerte (HA)
Ácido Débil (HA)
Base Fuerte ( MOH)
Base Débil (B)
Análisis:
Con base al cuadro. ¿Qué rango de valor de pH se observa para los ácidos y para las bases? Consulte:
¿Por qué algunas soluciones son mejores conductores de electricidad?
INTRODUCCIÓN SEGUNDA PARTE
La cantidad de ionización o disociación de los iones, determina la fuerza de un ácido o base. La
concentración de [H3O +], ion hidronio y [OH -], ion hidróxido, puede usarse para calcular el pH y
el pOH.
PROCEDIMIENTO 2
a. Vaya a la pestaña Introducción
b. En el esquema solución haga clic en agua.
c. En el esquema vista haga clic en gráfico.
d. En el esquema herramienta haga clic en sonda.
e. Inserte la sonda en el agua y observe la concentración inicial del agua, antes de que tenga lugar
cualquier ionización o disociación.
Análisis:
¿Cuál es el valor del pH del agua?
¿Cuáles son los valores de concentración de [H3O +], ion hidronio y [OH -] ion hidroxilo?
INTRODUCCIÓN TERCERA PARTE
Nota: La configuración predeterminada del simulador muestra un ácido débil con una concentración
de 0.010 M. Compruebe que su pH sea de 4.50, mediante el uso de la sonda.
Anexo I. Guía de experimentación (Ácido-base) 83
PROCEDIMIENTO 1
a. Vaya a la pestaña mi solución.
b. Introduzca la sonda de pH
c. Deslice la barra de concentración inicial hacia la derecha para aumentar el número de moléculas
de soluto y luego deslícela hacia la izquierda.
d. Describa el efecto que tiene el cambio de concentración (Moles de HA / Litros de Solución) en el
valor de pH.
Descripción:
_______________________________________________________________________________
e. Regrese a la configuración predeterminada e inserte la sonda.
f. Deslice la barra de intensidad hacia la derecha para hacer que el ácido sea más fuerte. A medida
que el ácido se hace más fuerte, describa el cambio en el número de iones (A) azules, iones naranja
(H3O ⍅) y la molécula de ácido (HA) original. Descripción:
_______________________________________________________________________________
g. En el ítem vista, haga clic en gráfico.
h. Deslice la barra de intensidad hacia la derecha para hacer que el ácido sea más fuerte. A medida
que el ácido se hace más fuerte, describa el cambio en las concentraciones de ambos iones en la
solución.
Descripción:
_______________________________________________________________________________
Análisis:
Para un ácido, ¿Qué le sucede a la molécula cuando está en una solución de agua?
¿Qué tiene de diferente lo que le sucede a una molécula de ácido débil y lo que le sucede a una
molécula de ácido fuerte?
Si aumenta la concentración de un ácido, ¿Qué cambia en ambos tipos de ácidos?
CUARTA PARTE
PROCEDIMIENTO
a. Regrese a la configuración predeterminada del simulador y cambie a base. Repita el
procedimiento que utilizo para ácidos y responda.
Análisis:
Para una base, ¿Qué le sucede a la molécula cuando está en una solución de agua?
¿Qué tiene de diferente lo que le sucede a una base débil y lo que le sucede a una base fuerte?
Si aumenta la concentración de una base, ¿Qué cambia en ambos tipos de bases?
84 Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en estudiantes de
10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una propuesta que integra TIC
¿La intensidad y la fuerza afectan las concentraciones de las soluciones ácidas y básicas de la misma
manera?
J. Anexo J: Guía de experimentación
(Laboratorio en casa)
Instituto Técnico Industrial Jorge Eliécer Gaitán
Departamento de Ciencias Naturales
Lic. Cesar Augusto Sánchez Murillo
Propiedades de las sales (Punto de ebullición)
Objetivo
1. Relacionar el P.E de los compuestos iónicos Vs los compuestos covalentes, con su estructura
molecular
Procedimiento:
Consulte en la web, en nombre de los siguientes compuestos, el tipo de enlace que predomina entre
los elementos que lo forman y su punto de ebullición (P.E) y complete la siguiente tabla.
Compuesto Nombre Tipo de enlace Punto de
ebullición °C
H2O 100
NaCl
C12H22O11
NaNO3 Nitrato de sodio
CO2
C2H6 Covalente
CaSO4
NH3 Amoniaco
86 Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en estudiantes de
10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una propuesta que integra TIC
2. Una vez hayas completado la tabla, analízala cuidadosamente y contesta las siguientes
preguntas:
¿Qué sustancia demora más en alcanzar su P.E y cuál menos?
¿Qué tipo de enlace presentaba cada una de ellas?
¿De qué va a depender que una sustancia demore más o menos en alcanzar su P.E? Según su
observación ¿Qué se puede concluir en relación con P.E de una sustancia y el tipo de enlace que
presenta?
PbF2
C6H14 69
K2CrO4 Crómato de potasio Iónico
K. Anexo K: Bitácora del curso
Instituto Técnico Industrial Jorge Eliécer Gaitán
Departamento de Ciencias Naturales
Lic. Cesar Augusto Sánchez Murillo
Bitácora del curso
Señor estudiante, bienvenido a este curso virtual, sobre la enseñanza de las propiedades físico-
químicas de las sales. Este consta de 5 módulos, y debe realizarse de manera secuencial sin dejar de
lado las actividades propuestas para cada uno de los mismos. A continuación se describe la bitácora
del curso:
Lo primero que debes hacer es participar en el foro de bienvenida, dejando un breve mensaje de
quien eres y luego continuar con el desarrollo de cada módulo.
El primer módulo, llamado (Materia), consta de un libro (Propiedades de la materia), el cual deberás
leer detenidamente, dos videos (Periodicidad de los elementos y propiedades periódicas); los cuales
deben verse en su totalidad y unas analogías que dan la bienvenida a la contextualización del módulo
y de la cual se hará una discusión.
Segundo módulo, (Enlace químico), consta de 2 videos. El primero (Introducción enlace químico)
y el segundo (Enlace químico) que debes ver; luego con las clases magistrales y las explicaciones,
debes realizar la tercera actividad del módulo (Taller de enlace químico).
Tercer módulo, (Ácidos y bases) consta de una actividad de introducción sobre ácidos y bases, que
debes realizar y entregar; un primer video (Ácidos y bases), un segundo video (Disolución y
concentración), un tercer video (Electrolito y no electrolito) y un cuarto video sobre (pH). Estos
últimos debes observarlos detenidamente y realizar una reseña. Además, es necesario practicar en el
simulador de pH, para lograr aprender a determinar el pH de diferentes sustancias mediante su uso.
88 Enseñanza de las propiedades físico-químicas de la función química sal, en
estudiantes de 10°3 en la Institución Educativa Jorge Eliécer Gaitán: una propuesta
que integra TIC
Título de la tesis o trabajo de investigación
Cuarto módulo, (Propiedades físico-químicas de las sales) Consta de un primer video (Propiedades
de los compuestos iónicos), un segundo video (Dureza y temperatura de fusión alta, de los
compuestos iónicos) los cuales debes observar y 3 guías o prácticas de laboratorio (Sales y
solubilidad, sales y conductividad y ácido-base) que debes realizar en su totalidad, respondiendo a
los desafíos (Análisis, resolución de cuestionario y consultas), que cada una tiene, siguiéndola a
cabalidad y utilizando el simulador correspondiente para poder desarrollarla. Al final del módulo
encontraras dos talleres de afianzamiento (Solubilidad y Punto de ebullición sales), que deberás
desarrollar y entregar para su revisión.
Quinto módulo, en este último, encontraras 3 videos acerca de la importancia de las sales, debes
observarlos y tenerlos en cuenta para realizar la última actividad del módulo. (Tarea: Importancia de
las sales). Además, vas a encontrar un archivo sobre la nomenclatura de las sales, que debes leer,
para fundamentar lo visto en las clases de nomenclatura. Al final de este módulo encontrarás una
prueba de intervención final, que abarca todo lo aprendido durante el curso. Debes realizarla
completamente aplicando los conceptos aprendidos.