Contextualización

Breve introducción sobre el tema

La entalpía es un concepto fundamental en química que ayuda a entender los procesos de interacciones energéticas en reacciones químicas. Está directamente asociada con las energías de las uniones intramoleculares e intermoleculares. Las uniones químicas son fuerzas que mantienen unidos a los átomos en las moléculas, y la entalpía de una reacción es la diferencia entre la energía necesaria para romper las uniones en los reactivos y la energía liberada al formar nuevas uniones en los productos.

En este proyecto, exploraremos el concepto de entalpía a través de las uniones, con el fin de comprender mejor la estructura de la materia y las interacciones energéticas que ocurren en los procesos químicos. Mediante el análisis y cálculo de la entalpía será posible prever comportamientos en procesos químicos y su aplicabilidad en situaciones cotidianas y procesos productivos.

Contextualización y Aplicabilidad

En el mundo que nos rodea, los conceptos de entalpía y energías de unión están en acción todo el tiempo. Por ejemplo, la combustión de combustibles, que es fundamental para el funcionamiento de muchos vehículos y equipos industriales, es una reacción exotérmica, lo que significa que libera más energía de la que consume. La comprensión de la entalpía y la energía de unión es esencial para el desarrollo de materiales y procesos más eficientes, lo que tiene un impacto directo en la sostenibilidad y en el ahorro de energía.

A través de este proyecto, tendrán la oportunidad de comprender cómo estos conceptos se aplican en el mundo real, en diversas situaciones que van desde la cocina hasta la industria, y cómo pueden ser manipulados para crear soluciones prácticas.

Actividad Práctica

Título de la Actividad: "Un viaje a través de las uniones en la entalpía"

Objetivo del Proyecto:

El objetivo del proyecto es analizar experimentos de reacciones químicas y calcular la entalpía a partir de las energías de unión, permitiendo así la comprensión práctica de los conceptos de entalpía y energía de unión. Como parte del proyecto, los alumnos tendrán la oportunidad de desarrollar habilidades socioemocionales, como gestión del tiempo, comunicación, resolución de problemas y pensamiento creativo, al trabajar en grupos para realizar los experimentos y presentar sus descubrimientos.

Descripción Detallada del Proyecto:

En este proyecto, los grupos de alumnos deben realizar dos experimentos de reacciones químicas, uno endotérmico (que consume energía) y otro exotérmico (que libera energía), y a partir de ahí, analizar cómo la energía se almacena y se libera en las uniones químicas. Además de los experimentos, se espera que los alumnos investiguen y discutan los conceptos de entalpía y energías de unión, realicen cálculos para determinar las alteraciones de entalpía en los experimentos y presenten sus descubrimientos en un informe detallado.

Materiales Necesarios:

1. Gafas de seguridad y guantes
2. Ácido cítrico y Bicarbonato de sodio
3. Dos recipientes de vidrio resistentes al calor
4. Termómetro
5. Agua
6. Balanza
7. Cucharas medidoras

Paso a Paso Detallado para la Realización de la Actividad:

1. Formen grupos de 3 a 5 alumnos y se reúnan, recordando siempre practicar la seguridad durante la realización de los experimentos.
2. Para el experimento exotérmico, disuelvan una cucharada de bicarbonato de sodio en un vaso con agua tibia y registren la temperatura inicial.
3. Disuelvan una cucharada de ácido cítrico en el mismo recipiente y registren la temperatura después de la reacción.
4. Para el experimento endotérmico, repitan los pasos 2 y 3, pero usen agua fría en lugar de tibia.
5. Investigen sobre entalpía y energías de unión y realicen cálculos basados en las temperaturas registradas para determinar la alteración de entalpía en los experimentos.
6. Discutan cómo la energía se almacena y se libera en las uniones químicas en cada experimento y escriban sus descubrimientos y observaciones.

Entregas del Proyecto:

Los grupos deberán entregar un informe con las siguientes secciones:

1. Introducción: Contextualicen el tema, su relevancia y aplicación en el mundo real, así como el objetivo de este proyecto. También presenten una breve explicación de los conceptos teóricos involucrados.
2. Desarrollo: Expliciten la teoría detrás del tema central del proyecto, expliquen la actividad en detalle, indiquen la metodología utilizada y presenten y discutan los resultados obtenidos. Incluyan fotos del experimento y gráficos o tablas con las medidas y cálculos de entalpía.
3. Conclusión: Retomen los puntos principales, explicitando los aprendizajes obtenidos y las conclusiones extraídas sobre el proyecto. Discutan posibles mejoras y exploraciones futuras sobre el tema.
4. Bibliografía: Indiquen las fuentes en las que se basaron para trabajar en el proyecto, como libros, páginas web, videos, etc.

El informe debe estar escrito de manera que cada sección complemente a las otras y todas las actividades realizadas en el proyecto sean debidamente reportadas. Además, el informe es un medio para ejercitar habilidades de escritura científica, por lo que debe ser claro, objetivo y bien estructurado.