INDAGAMOS SOBRE LA FORMACIÓN DE ÓXIDOS Ciencia y Tecnología – 3ro de secundaria Actividad 3 – Unidad de Aprendizaje 7 Prof. Mavel Vilma Miranda Almaras. ¿Qué vamos a aprender en esta actividad? • Indagaremos a cerca de la formación de los óxidos. COMPETERNCIAS, CAPACIDADES Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. PROBLEMATIZACIÓN: Los metales se oxidan, después de haber pasado varios meses a la intemperie ¿consideras que podría acelerarse la oxidación de un metal?, es decir, ¿oxidarse en menos tiempo? Considero que sí/no podría acelerarse. A partir de la situación, anotemos algunos objetos de hierro que son fáciles de conseguir y con los cuales se podría generar la oxidación: Clavos de cualquier tamaño, hechos de hierro. Luego, escribimos una pregunta que nos permita indagar sobre la formación de óxido sobre un objeto escogido: Nuestra pregunta de indagación podría ser: ¿Qué sustancia acelera la oxidación del hierro? En la pregunta de indagación, identificamos los factores (causa – efecto) a las que llamamos variables que van a orientar la indagación. VARIABLE INDEPENDIENTE (CAUSA) VARIABLE DEPENDIENTE (EFECTO) INTERVINIENTES Sustancia oxidante Tiempo que demore en oxidar Los clavos deben ser de igual tamaño Ahora escribimos una probable respuesta o hipótesis que relacione las variables independiente y dependiente. La sustancia más oxidante disminuirá el tiempo de oxidación de los clavos. También debemos plantear los objetivos en relación a lo que nos proponemos indagar. • Descubrir cuál de las sustancias es más rápida en oxidar el hierro. • Descubrir cuál de las sustancias demora más en oxidar el hierro. • Sacar aprendizajes en base a ello Diseñamos las estrategias para realizar la indagación Ahora describamos el procedimiento para comprobar tu hipótesis. Para ello, tenemos en cuenta las siguientes preguntas: • • • • • • ¿Qué sucede si para todas las muestras utilizamos otro tipo de metal que no sea hierro? ¿Qué sustancias vamos a usar para obtener óxido de hierro en menos tiempo? ¿Observaremos lo mismo en cada muestra? ¿Cuál será tu grupo experimental y tu grupo control?, (grupo control, el que permitirá realizar comparaciones). ¿Cuánto tiempo vamos a observar la variable dependiente?, ¿cómo piensas registrar los datos? ¿Qué materiales vamos a utilizar?, ¿qué medidas de seguridad vamos a considerar? Generamos y registramos datos e información De acuerdo a lo diseñado tenemos en cuenta los dos grupos: control y experimental. GRUPO CONTROL (SUGERIDO) GRUPO EXPERIMENTAL (SUGERIDO) Vaso I: clavo expuesto al aire Vaso II: clavo en agua Vaso III: clavo en agua con sal Vaso IV: clavo en agua oxigenada En la siguiente tabla sugerida, registramos los datos a obtenerse en el transcurso de 3 a 4 días y que nos servirá para la siguiente actividad. Días de observación (registremos las observaciones en los recuadros) N.° de vaso Día 1 Día 2 1 EL clavo se mantenía igual que al inicio de la experimentación El clavo se mantenía igual que al inicio de la experimentación 2 El clavo se veía muy marrón, y el agua estaba amarillenta y con sustancias marrones. El clavo se veía muy marrón, el agua se tornó ligeramente naranja. 3 El clavo se veía casi de su color original, el agua estaba ligeramente amarillenta y con puntitos negros. El clavo se veía un poco oxidado y carcomido, el agua seguía ligeramente amarillenta y con puntitos negros. 4 El clavo tenía ligeras oxidaciones, el agua estaba casi clara, con burbujitas dentro. El clavo estaba totalmente oxidado, el agua estaba de color naranja medio marrón. Día 3 Día 4 Analizamos datos e información Compara los resultados de la oxidación de los clavos en cada uno de los vasos con la información obtenida sobre la “Oxidación de los cuerpos” o de ser posible, leemos el texto “Formación de los óxidos”. Esta información nos permitirá comparar la oxidación de los clavos en cada uno de los vasos. Luego, respondemos las siguientes preguntas: ¿Qué diferencia observas en los resultados de las muestras? • Algunos líquidos aceleraron su oxidación con el pasar del tiempo, como en el caso del agua oxigenada. Otros oxidaban al instante como el agua. Otros casi no, como el agua salada, aunque este último me resultó extraño pues yo esperaba encontrar lo contrario. ¿Qué factores han permitido que se acelere la oxidación de los clavos? • Yo diría que el agua y el oxígeno, pues en el caso del agua oxigenada a las 48 horas oxidó totalmente el clavo. En cambio el agua sola en 48 horas lo había oxidado mucho, pero no por completo. ¿Cuál de las muestras tiene mayor oxidación? Para ello, estimamos el porcentaje del área del metal que ha sido oxidado. • En mi experimentación, la muestra sumergida en agua oxigenada tiene mayor oxidación, aproximaría que un 95% del clavo está oxidado. • ¿Cómo se forman los compuestos óxidos?, ¿de dónde obtienen el oxígeno? • ¿Por qué la quema de objetos puede generar óxidos contaminantes a la atmósfera? Oxidación de los cuerpos Los compuestos óxidos se forman por la corrosión; un proceso espontáneo de destrucción que experimentan los metales en contacto con el ambiente, produciendo un gradual deterioro de si mismos. Este es el proceso que se produce en clavos u objetos metálicos. Cuando se expone un clavo a la intemperie durante un tiempo prolongado, este experimenta una serie de cambios que alteran su dureza y durabilidad. ¿Qué es la combustión? Otra forma de obtener óxidos, se produce por la quema de cualquier sustancia llamada combustible, ya sea gaseosa, líquido o sólida. En este proceso, el combustible se oxida y desprende calor. El oxidante, es el oxígeno que se obtiene del aire. Cuando la oxidación es rápida se llama combustión y se producen tipos de combustión: • Combustión incompleta: se produce con carencia de oxígeno, aporta monóxido de carbono (CO) al ambiente. • Combustión completa: se produce con abundancia de oxígeno, aporta monóxido de carbono (CO2) al ambiente. ¿Cómo se forman los compuestos óxidos?, ¿de dónde obtienen el oxígeno? ¿Por qué la quema de objetos puede generar óxidos contaminantes a la atmósfera? Porque el oxígeno tiene la capacidad de combinarse con diversos elementos para producir óxidos, los cuales son contaminantes. El combustible que es el objeto, se oxida gracias al oxígeno, y la combustión de estos 2 genera estos óxidos contaminantes que se desprenden del objeto y ascienden a la atmósfera. Evaluamos y compartimos el proceso y los resultados de nuestra indagación A partir de lo desarrollado, realizamos las siguiente preguntas: • ¿La información obtenida nos ha permitido responder a las preguntas planteadas y a resolver todas tus dudas? Sí, he conseguido detectar un factor que oxida más rápido el metal. • ¿Logramos el objetivo que nos formulamos para la indagación? Sí, pues mi objetivo era averiguar qué líquido fomentaba la oxidación en el metal. • ¿Qué reajustes realizamos durante el proceso? Tuve que sacar con una pinza los clavos de donde estaban sumergidos, para poder apreciar mejor cómo se veían. • ¿Cómo esta conclusión nos ayuda a explicar sobre los gases y material particulado contaminantes del aire? Nos ayuda a verificar cómo de rápido es que puede llegar a oxidarse el metal, y no sólo quedar convertido en un objeto delicado y marrón, sino que también empieza desprender material particulado fino contaminante hacia el ambiente. • Elaboremos un breve reporte de la indagación, donde usaremos las evidencias o los resultados de nuestra indagación en las explicaciones sobre la formación de los óxidos. 20/11/23 CIENCIA Y TECNOLOGÍA 3ro EXPERIMENTO DE OXIDACIÓN EN EL HIERRO Partí de una situación constante en la que notaba cómo algunos carros, tenedores, cuchillos, clavos, tornillos se ponían de color marrón con el tiempo, y terminaban débiles como una galleta. Decidí experimentar con clavos de hierro, sumergiéndolas en… Luego de 1 días noté que… Luego de 2 días…. Luego de 3 … Concluí como aprendizajes que… Reflexionamos Respondemos las siguientes preguntas: • ¿De qué forma la actividad de indagación nos permite entender los fenómenos naturales como la oxidación? De manera que experimentamos y comprobamos cómo es que se lleva a cabo este fenómeno, podemos ocasionarlo nosotros mismos de manera didáctica y segura para verlo en primera persona y aprender de eso. • ¿Por qué creemos que es importante mantener la calidad del aire? Porque el aire es lo que respiramos, si respiramos algo de mala calidad nuestra salud también será de baja calidad, en cambio si respiramos aire limpio, puro y bueno, tendremos una mejor salud. Además que la calidad del aire influye en los problemas de calentamiento global. Por esas 22 principales razones, debemos mantener una buena calidad del aire. Evaluamos nuestros avances Competencia: Indaga mediante métodos científicos para construir conocimientos Criterios de evaluación Planteé una pregunta de indagación, mi posible respuesta o hipótesis, considerando las variables, y establecí el objetivo. Propuse y expliqué mis procedimientos, en donde incluí un grupo que me permita comparar los resultados; seleccioné y utilicé materiales considerando las medidas de seguridad. Obtuve datos, los organicé y los representé. Comparé los datos y establecí relación de causalidad u otros, los contrasté con la hipótesis e información científica, la validé o refuté y elaboré mis conclusiones. Sustenté mis conclusiones en relación a la información científica y los ajustes realizados, y comuniqué la indagación en un reporte. Lo logré Estoy en proceso de lograrlo ¿Qué puedo hacer para mejorar mis aprendizajes?