Contextualización

La fracción molar es un concepto fundamental en la química, especialmente cuando lidiamos con mezclas y soluciones. Es la proporción del número de moles de un componente respecto al número total de moles de todos los componentes en la mezcla. La fracción molar es la forma más directa de expresar la composición de una mezcla, ya que no depende del tipo de partículas que se están mezclando.

La fracción molar es una de varias formas de expresar la concentración de un soluto en una solución, además de la molaridad y molalidad. Su cálculo es simple y directo, pero su significado y aplicaciones son extremadamente importantes y útiles en una variedad de campos científicos.

La comprensión de la fracción molar es esencial para aquellos que desean seguir una carrera en química o en una disciplina relacionada, ya sea ingeniería química, bioquímica, farmacia, medicina, entre muchas otras. Se utiliza regularmente en la industria química para calcular la composición de un producto químico, en bioquímica para calcular la concentración de proteínas en una célula y en medicina para calcular la dosis de un medicamento.

Existen muchos ejemplos en el mundo real donde se aplican las fracciones molares. Por ejemplo, el cálculo de la cantidad de gases nobles en la atmósfera, la concentración de iones en soluciones acuosas e incluso el cálculo de la cantidad de alcohol en una bebida alcohólica. Por lo tanto, la comprensión de este concepto es crucial no solo para los futuros científicos, sino también para todos aquellos que deseen comprender mejor el mundo que les rodea.

Aquí hay algunos recursos para ayudarles a profundizar en el tema:

1. Libro: Atkins, P.; Jones, L. “Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente” 5. ed. Editora Bookman, 2012. Este libro de química es una referencia clásica y aborda el tema de una manera fácil de entender.

2. Vídeo: Fracción Molar - Química | Descomplica. Esta es una clase en video que explica qué es la fracción molar y cómo calcularla.

3. Sitio web: Brasil Escola - Fracción Molar. Este artículo de Brasil Escola explica la fracción molar de una manera simple y directa.

Actividad Práctica

Título de la actividad: ¡Descubriendo la fracción molar: de la teoría a la práctica!

Objetivo del proyecto

El objetivo de esta actividad es que los estudiantes comprendan qué es la fracción molar, cómo calcularla y cómo puede aplicarse en la práctica, utilizando una actividad experimental simple e interesante para elucidar el concepto.

Descripción detallada del proyecto

Cada grupo de estudiantes, compuesto por 3 a 5 miembros, deberá realizar un experimento para determinar la fracción molar de agua en una muestra de jugo de naranja concentrado. Después de realizar el experimento, los estudiantes deberán elaborar un informe detallado describiendo el experimento, la teoría detrás de él, los cálculos realizados para determinar la fracción molar y las conclusiones obtenidas del experimento.

Materiales necesarios

• Balanza analítica
• Matraz de 100 ml
• Pipeta volumétrica de 10 ml
• Jugo de naranja concentrado
• Agua destilada

Paso a paso detallado

1. Cada grupo debe pesar una muestra de 20 ml de jugo de naranja concentrado usando la balanza analítica y anotar el valor.

2. Agregue agua destilada al jugo de naranja concentrado hasta completar 100 ml y mezcle bien.

3. Pese nuevamente la solución y anote el valor.

4. Determine la masa del agua agregada restando la masa inicial del jugo de naranja concentrado de la masa final de la solución.

5. Calcule el número de moles de agua y de jugo de naranja concentrado usando sus masas y masas moleculares.

6. Calcule la fracción molar de agua en la solución.

Entregas del Proyecto

Después de realizar el experimento, los grupos deberán elaborar un informe detallando todo el proceso. El informe debe dividirse en cuatro secciones principales: Introducción, Desarrollo, Conclusiones y Bibliografía utilizada.

• En la Introducción, los estudiantes deben contextualizar el tema de la fracción molar, su importancia en la química y su aplicación en la actividad práctica realizada. Deben declarar claramente el objetivo del proyecto.

• En el Desarrollo, debe constar la teoría detrás de la fracción molar y del experimento, la descripción detallada del experimento realizado, los cálculos realizados para determinar la fracción molar y una discusión de los resultados obtenidos. Los estudiantes deben explicar la metodología utilizada en la actividad.

• En la Conclusión, los estudiantes deben resumir el experimento, los hallazgos y lo que aprendieron. Deben dejar claro cómo el experimento ayudó a mejorar la comprensión de los estudiantes sobre el concepto de fracción molar.

• La Bibliografía debe listar todas las fuentes de donde los estudiantes obtuvieron información, incluyendo libros, páginas web, videos, etc., utilizadas en la realización del proyecto y en la elaboración del informe.

El proyecto debe realizarse en un plazo de una semana. Es importante que los estudiantes trabajen en conjunto, practicando habilidades de colaboración y comunicación, además de la gestión del tiempo para garantizar que el proyecto se complete dentro del plazo establecido.