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Recuerda a los alumnos el experimento que hicieron en la Lecci贸n 4, en el que colocaron un M&M en agua y vieron disolverse el recubrimiento de az煤car de color. En ese experimento, los alumnos utilizaron agua y luego alcohol y aceite para ver si el disolvente utilizado afecta la disoluci贸n del recubrimiento de los M&M.

Pregunta a los alumnos:

• 驴Qu茅 podr铆an investigar sobre c贸mo se disuelven los M&M en agua?聽
  Si los alumnos no sugieren cambiar la temperatura del agua, pregunta si creen que la temperatura del agua afecta la cantidad de recubrimiento que se disuelve.

Pide a los alumnos que comenten, en grupos, las siguientes preguntas:

• 驴C贸mo podr铆an investigar si la temperatura del agua afecta la cantidad de recubrimiento que se disuelve de un M&M?
• 驴Cu谩les son las variables de este experimento y c贸mo las controlar谩n?

A medida que visitas los grupos y escuchas sus conversaciones, comprueba si los alumnos est谩n pensando en variables como:

• Tipo de contenedor
• Cantidad de agua
• Color de los M&M
• Cu谩ndo los M&M se colocan en el agua
• Ubicaci贸n de los M&M en cada vaso

Todas estas variables deben mantenerse iguales. Los alumnos deben darse cuenta de que la 煤nica variable que se debe cambiar es la temperatura del agua.

A medida que cada grupo presenta sus planes, pide a la clase que identifique c贸mo cada plan controla las variables. Algunos grupos pueden haber planeado probar colocar los M&M en agua caliente y fr铆a, pero no tuvieron en cuenta el uso de agua a temperatura ambiente. Anima a todos los grupos a que hagan pruebas con los M&M en las tres temperaturas del agua. El agua a temperatura ambiente sirve de control y puede ayudar a los alumnos a ver la diferencia en c贸mo afecta la temperatura la disoluci贸n.

Entrega a cada alumno una hoja de actividades.

• Lecci贸n 5.6 Hoja de actividades PDF | DOCX |
• Lecci贸n 5.6 Respuestas de la hoja de actividades PDF | DOCX |

Descarga la hoja de actividades y distribuya una por alumno.

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La hoja de actividades servir谩 como el componente de evaluaci贸n de cada plan de lecci贸n 5-E. Las hojas de actividades son evaluaciones formativas del progreso y la comprensi贸n de los alumnos. Al final de cada cap铆tulo se incluye una evaluaci贸n sumativa m谩s formal.

Los alumnos describir谩n el dise帽o de su experimento, registrar谩n sus observaciones y responder谩n preguntas sobre la actividad en la hoja de actividades. Las secciones Expl铆calo con 谩tomos y mol茅culas y Aprende m谩s de la hoja de actividades se completar谩n en conjunto con la clase, en grupos o individualmente, seg煤n tus instrucciones. Observa la versi贸n para el maestro de la hoja de actividades para encontrar las preguntas y respuestas.

Pregunta para investigar

驴Afecta la temperatura del agua la cantidad de recubrimiento de un M&M que se disuelve?

Materiales para cada grupo

• 3 M&M del mismo color
• 3 vasos de pl谩stico transparente
• 1 hoja de papel blanco
• Agua a temperatura ambiente
• Agua caliente (aproximadamente a 50聽掳C)
• Agua fr铆a (a unos 5聽掳C)

Resultados esperados

M谩s colorante y az煤car se disuelven del M&M que est谩 en el agua caliente, y en menor medida en el agua fr铆a y a temperatura ambiente. Esto significa que hay m谩s chocolate visible en el M&M que est谩 en agua caliente que el que est谩 en el agua fr铆a y a temperatura ambiente. El colorante y el az煤car en el agua a temperatura ambiente se disuelven en alg煤n punto intermedio entre el agua fr铆a y el agua caliente, pero de manera m谩s similar al agua fr铆a que a la caliente.

Nota: En realidad, en esta actividad hay dos procesos. El colorante y el az煤car se disuelven en el agua, pero tambi茅n se disipan en el agua. La temperatura del agua afecta la cantidad que se disuelve, pero tambi茅n afecta la velocidad de disipaci贸n. Los alumnos deben centrarse en la superficie del M&M para analizar la cantidad de colorante y az煤car que se disuelve.

Pregunta a los alumnos:

• 驴Afecta la temperatura del agua la cantidad de recubrimiento con color de un M&M que se disuelve? 驴C贸mo lo sabes?聽
  En base a tus observaciones, los alumnos deben concluir que el agua m谩s caliente provoca una mayor disoluci贸n. Es posible que los alumnos hayan notado una mayor diferencia en la cantidad que se disuelve entre el agua caliente y el agua a temperatura ambiente que entre el agua a temperatura ambiente y el agua fr铆a. Si no hay comentarios al respecto, sugiere que hay una diferencia.

Pregunta a los alumnos:

• 驴Cu谩les son las diferencias en la forma en que las mol茅culas de agua se mueven en agua fr铆a, agua a temperatura ambiente y agua caliente?聽
  Los alumnos deben recordar que las mol茅culas de agua se mueven m谩s r谩pido en agua caliente que en agua fr铆a.
• 驴Por qu茅 crees que el az煤car se disuelve mejor en agua caliente que en agua fr铆a?聽
  El motivo por el que el az煤car se disuelve a una mayor velocidad en el agua caliente tiene que ver con un mayor movimiento molecular. La energ铆a a帽adida al agua caliente hace que las mol茅culas de agua se muevan m谩s r谩pido y las mol茅culas de sacarosa vibren m谩s r谩pido. Este movimiento a帽adido tiende a hacer m谩s f谩cil superar los enlaces entre las mol茅culas de sacarosa. Cuando las mol茅culas de agua de movimiento m谩s r谩pido se unen a las mol茅culas de sacarosa, una mayor proporci贸n de estas interacciones sacarosa-agua tienen suficiente energ铆a para alejar las mol茅culas de sacarosa de otras mol茅culas de sacarosa, por lo que aumenta la tasa de disoluci贸n.
• Por qu茅 piensas que hay una mayor diferencia en la cantidad que se disuelve entre el agua caliente y el agua a temperatura ambiente que entre el agua a temperatura ambiente y el agua fr铆a?聽
  Existe una mayor diferencia en la tasa de disoluci贸n porque existe una mayor diferencia en la temperatura entre el agua caliente y a temperatura ambiente (unos 30 grados) que entre el agua a temperatura ambiente y el agua fr铆a (unos 15 grados).

Pide a los alumnos que hagan una predicci贸n:

• En la actividad, han visto que el agua caliente disuelve el az煤car mejor que el agua fr铆a. 驴Creen que la sal se disolver谩 mucho mejor en agua caliente que en agua fr铆a, como el az煤car?

Proyecta la imagen Agua caliente y fr铆a disuelven sal y az煤car.

Si decides realizar la demostraci贸n, sigue el procedimiento descrito a continuaci贸n.

Pregunta para investigar

驴La sal se disolver谩 mucho mejor en agua caliente que en agua fr铆a, como el az煤car?

Materiales para la demostraci贸n

• 4 cilindros graduados (50 o 100 ml)
• Agua caliente (aproximadamente a 50聽掳C)
• Agua fr铆a (a unos 5聽掳C)
• Sal
• 础锄煤肠补谤
• Cuchara
• 4 vasos peque帽os

Preparaci贸n del maestro

• Etiqueta dos vasos peque帽os de sal y dos vasos de az煤car.
• Coloca 1 cucharada de sal y 1 cucharada de az煤car en cada uno de los vasos etiquetados.

Procedimiento

Sal en agua fr铆a y caliente

1. Coloca 25 ml de agua caliente y 25 ml de agua fr铆a en dos cilindros graduados separados.
2. Al mismo tiempo, vierte una cucharada de sal en cada cilindro graduado. No los remuevas, agites ni revuelvas. Coloca estos cilindros graduados a un lado.

Resultados esperados

El az煤car es menos visible en el agua caliente que en el agua fr铆a, lo que significa que m谩s az煤car se disuelve en el agua caliente que en el agua fr铆a. No hay ninguna diferencia evidente entre la cantidad de sal que se disuelve en el agua caliente y el agua fr铆a. Esto muestra que la temperatura afecta la disoluci贸n del az煤car m谩s que la disoluci贸n de la sal.

Proyecta el gr谩fico Solubilidad de la sal y el az煤car.

Ayuda a los alumnos a entender que el gr谩fico muestra que m谩s az煤car se disuelve en agua a medida que aumenta la temperatura del agua. Ay煤dales tambi茅n a ver que la disoluci贸n de la sal tambi茅n aumenta a medida que aumenta la temperatura del agua. Pero la disoluci贸n de la sal no aumenta tanto como la del az煤car.

Nota: Los alumnos pueden preguntar por qu茅 se disuelve mucho m谩s el az煤car a temperaturas m谩s altas en comparaci贸n con la sal. Esto no es f谩cil de explicar a nivel molecular para alumnos de la escuela media, la secundaria o a煤n de nivel universitario. Diles a los alumnos que, puesto que las sustancias est谩n compuestas por 谩tomos, iones y mol茅culas diferentes, se mantienen unidas de manera diferente e interact煤an con el agua de manera diferente. El cambio de temperatura tambi茅n afecta el movimiento de los 谩tomos, iones o mol茅culas de la sustancia y afecta la interacci贸n entre las mol茅culas de agua y las part铆culas de la sustancia. Hay tantos factores implicados que es dif铆cil explicar por qu茅 un aumento de la temperatura afecta m谩s la solubilidad de una sustancia que la de otra.

Pregunta a los alumnos:

• La demostraci贸n mostr贸 que la temperatura afecta m谩s la disoluci贸n del az煤car que la disoluci贸n de la sal. Explica c贸mo el gr谩fico muestra esto.聽A medida que aumenta la temperatura, se puede disolver cada vez m谩s az煤car, pero solo se puede disolver un poco m谩s de sal.
• 驴Cu谩nta az煤car se disuelve en 100 ml de agua a 50掳颁?听Se disolver谩n unos 260 g de az煤car.
• 驴Cu谩nta sal se disuelve en 100 ml de agua a 50聽掳颁?听Se disolver谩n unos 37 g de sal.

Diles a los alumnos que trazar谩n la solubilidad del cloruro de potasio en un gr谩fico proporcionado en la hoja de actividades. Explica que el cloruro de potasio se utiliza como sustituto de la sal para las personas que no deben comer sal de mesa (cloruro de sodio).

Pregunta a los alumnos:

• 驴A qu茅 temperatura dir铆as que la solubilidad del cloruro de sodio y del cloruro de potasio es aproximadamente la misma?
• A 0聽掳C, 驴qu茅 sustancia es la menos soluble?
• A 0聽掳C, 驴qu茅 sustancia es la m谩s soluble?