Plan de Lección | Plan de Lección Tradisional | Propiedades Coligativas: Crioscopía

Objetivos

Duración: (10 - 15 minutos)

Esta etapa se enfoca en brindar a los alumnos una visión clara de los objetivos que se lograrán durante la clase. Al presentar estos objetivos, permiten que los estudiantes pongan atención en los puntos clave y asimilen de mejor manera la información, facilitando así su comprensión y aplicación práctica del concepto de crioscopía.

Objetivos Utama:

1. Comprender qué es la crioscopía y cómo se aplica para disminuir el punto de fusión.

2. Aprender a calcular el cambio en el punto de fusión según la concentración del soluto.

3. Interpretar ejemplos prácticos y resolver problemas relacionados con la disminución del punto de fusión.

Introducción

Duración: (10 - 15 minutos)

El propósito de esta etapa es ofrecer un contexto inicial que despierte el interés de los estudiantes y los motive a aprender sobre el tema. Al compartir ejemplos prácticos y curiosidades, se facilita que los alumnos relacionen el contenido teórico con situaciones reales, lo que ayuda en su comprensión y retención de la información.

¿Sabías que??

¿Sabías que se usa sal en las calles durante el invierno porque baja el punto de fusión del agua, evitando así que se formen capas de hielo y haciendo las vías más seguras? ¡Ese es un claro ejemplo de la crioscopía en acción! Otro caso interesante es el uso de anticongelante en los radiadores de autos para evitar que el refrigerante se congele cuando hace frío.

Contextualización

Para iniciar la clase sobre crioscopía, menciona a los estudiantes que las propiedades coligativas son aquellas que dependen solo del número de partículas de soluto en la solución, sin importar su naturaleza. La crioscopía se ocupa específicamente de la disminución del punto de fusión de un disolvente al añadirle un soluto. Puedes usar una analogía sencilla, como el uso de sal en las calles durante el invierno para evitar la formación de hielo, como ejemplo de la relevancia de la crioscopía en nuestra vida cotidiana.

Conceptos

Duración: (40 - 45 minutos)

Esta fase tiene el objetivo de profundizar en el conocimiento de los estudiantes sobre la crioscopía a través de explicaciones detalladas y ejemplos prácticos. Al abordar la teoría y la aplicación práctica, se facilitará a los alumnos entender cómo se manifiesta la crioscopía en situaciones cotidianas. Resolver problemas en clase permitirá a los estudiantes aplicar lo aprendido y desarrollar habilidades en cálculos e interpretación de datos.

Temas Relevantes

1. Definición de Crioscopía: Explica que la crioscopía es el estudio de la reducción del punto de fusión de un disolvente cuando se le añade un soluto. Este es uno de los aspectos de las propiedades coligativas, que sólo dependen del número de partículas de soluto, no de su tipo.

2. Fórmula de Crioscopía: Presenta la fórmula ΔTf = Kf * m, donde ΔTf es el cambio en el punto de fusión, Kf es la constante crioscópica del disolvente, y m es la molalidad de la solución. Detalla cada parte de la fórmula y cómo se interrelacionan.

3. Constante Crioscópica (Kf): Explica qué es la constante crioscópica y cómo varía entre distintos disolventes. Proporciona ejemplos de Kf para disolventes comunes como el agua y el benceno.

4. Molalidad (m): Describe el concepto de molalidad, que refiere a los moles de soluto por kilogramo de disolvente. Enseña a calcular la molalidad a partir de la masa del soluto y del disolvente.

5. Ejemplo práctico: Resuelve un problema en la pizarra. Por ejemplo, determina el cambio en el punto de fusión de una solución que contiene 10 g de NaCl disueltos en 100 g de agua. Muestra el cálculo paso a paso, incluyendo conversión de unidades y aplicación de la fórmula de crioscopía.

6. Aplicaciones de la Crioscopía: Comenta ejemplos del uso práctico de la crioscopía, como el tratamiento de las calles con sal para derretir el hielo y la aplicación de anticongelante en los sistemas de refrigeración de autos. Relaciona estas aplicaciones con la teoría discutida anteriormente.

Para Reforzar el Aprendizaje

1. Calcula el cambio en el punto de fusión para una solución que contiene 20 g de glucosa (C6H12O6) disuelta en 250 g de agua. (Kf del agua = 1.86 °C·kg/mol)

2. Explica por qué añadir sal a las calles en invierno ayuda a prevenir la formación de hielo.

3. Se prepara una solución disolviendo 5 g de un soluto no volátil y no iónico en 200 g de benceno. Sabemos que la constante crioscópica del benceno es 5.12 °C·kg/mol, calcula el cambio en el punto de fusión de esta solución.

Retroalimentación

Duración: (20 - 25 minutos)

En esta fase se busca revisar y consolidar el conocimiento adquirido por los estudiantes durante la lección, promoviendo una comprensión más profunda a través de la discusión y reflexión sobre sus respuestas. Al involucrar a los alumnos en preguntas abiertas y reflexiones adicionales, se estimula su pensamiento crítico y la aplicación práctica del concepto de crioscopía, asegurando que estén listos para resolver problemas de manera autónoma.

Diskusi Conceptos

1. Pregunta 1: Calcula el cambio en el punto de fusión para una solución que contiene 20 g de glucosa (C6H12O6) disuelta en 250 g de agua. (Kf del agua = 1.86 °C·kg/mol)

Explicación Detallada: Primero, calculamos la molalidad (m) de la solución. La masa molar de la glucosa (C6H12O6) es 180 g/mol.

Cantidad de moles de glucosa: 20g / 180g/mol = 0.111 mol Molalidad: 0.111 mol / 0.250 kg = 0.444 mol/kg

Ahora, usamos la fórmula ΔTf = Kf * m:

ΔTf = 1.86 °C·kg/mol * 0.444 mol/kg = 0.826 °C

Así que el cambio en el punto de fusión es 0.826 °C. 2. Pregunta 2: Explica por qué añadir sal a las calles en invierno ayuda a prevenir la formación de hielo.

Explicación Detallada: Añadir sal reduce el punto de fusión del agua, por lo que se congela a una temperatura inferior a 0 °C. Esto previene que el agua en las calles se congele, evitando la formación de hielo y haciéndolas más seguras para el tránsito. La sal actúa debido a la crioscopía, una propiedad coligativa que depende de la cantidad de partículas de soluto (en este caso, iones de sal) en la solución. 3. Pregunta 3: Se prepara una solución disolviendo 5 g de un soluto no volátil y no iónico en 200 g de benceno. Sabiendo que la constante crioscópica del benceno es 5.12 °C·kg/mol, calcula el cambio en el punto de fusión de esta solución.

Explicación Detallada: Primero, necesitamos calcular la molalidad (m) de la solución. Supongamos que se ofrece o se conoce la masa molar del soluto; para efectos de este ejemplo, tomemos una masa molar hipotética de 50 g/mol.

Cantidad de moles de soluto: 5g / 50g/mol = 0.1 mol Molalidad: 0.1 mol / 0.200 kg = 0.5 mol/kg

Ahora, usamos la fórmula ΔTf = Kf * m:

ΔTf = 5.12 °C·kg/mol * 0.5 mol/kg = 2.56 °C

Por lo tanto, el cambio en el punto de fusión es 2.56 °C.

Involucrar a los Estudiantes

1. ¿Por qué se utiliza la molalidad en lugar de la molaridad al calcular propiedades coligativas? 2. ¿Cómo varía la constante crioscópica (Kf) entre diferentes disolventes? Proporciona ejemplos. 3. Explica cómo la crioscopía puede ser relevante en aplicaciones industriales más allá de las mencionadas (calles y anticongelante). 4. Discute cómo la concentración del soluto influye en el cambio del punto de fusión en soluciones reales.

Conclusión

Duración: (10 - 15 minutos)

Esta etapa busca consolidar el conocimiento que los estudiantes han adquirido durante la lección, resaltando los conceptos clave y fortaleciendo la conexión entre la teoría y la práctica. Esto garantiza que los estudiantes salgan con una comprensión clara y aplicable del contenido, listos para enfrentar problemas de manera autónoma.

Resumen

['Definición y concepto de crioscopía.', 'Fórmula de crioscopía: ΔTf = Kf * m.', 'Explicación detallada de la constante crioscópica (Kf) y la molalidad (m).', 'Ejemplos prácticos de cálculos que implican la disminución del punto de fusión.', 'Aplicaciones prácticas de la crioscopía, como el uso de sal en las calles y anticongelante en vehículos.']

Conexión

La lección conectó la teoría con la práctica mediante ejemplos cotidianos, como el uso de sal en calles para prevenir la formación de hielo y el uso de anticongelante en radiadores de autos. Estos ejemplos ayudan a ilustrar cómo la crioscopía se aplica en la vida diaria, facilitando la comprensión de los conceptos teóricos por parte de los alumnos.

Relevancia del Tema

El tema abordado es relevante en la vida cotidiana, ya que la crioscopía tiene múltiples aplicaciones prácticas que impactan directamente en la seguridad y el funcionamiento de productos. Curiosidades como la aplicación de sal en las calles y el uso de anticongelante en vehículos demuestran cómo el conocimiento químico puede utilizarse para solucionar problemas reales y mejorar la calidad de vida.