Presentación que utilizó la doctora en didáctica de las ciencias Mercè Izquierdo en las X Jornadas Nacionales y VII Jornadas Internacionales de Enseñanza de la Química Universitaria, Superior, Secundaria y Técnica. Buenos Aires, Argentina. 6-10 de octubre del 2015.

1. Dándole vueltas al
concepto de MOL
Mercè Izquierdo, UAB
Merce.izquierdo@uab.cat
Grupo de investigación LICEC
uímica para todosQ

2. ¿Por qué hablamos, ahora, de Mol?
1. Porque es la unidad de la magnitud propia de la
química y se nos dice que no se comprende, que se
deja de lado, se utiliza mal
2. La química es central en un currículo de ‘Ciencias
para todos’
3. Si se interpreta mal su magnitud fundamental,
algo muy importante se nos escapa
Q

3. Algunas ideas para empezar
La curiosa desaparición de la Química en la
escuela básica
La curiosa evolución del concepto de mol: de
un mol sin átomos a un átomo sin mol
Q

4. ¿Una Química para todos? ¡Si cada
vez hay menos Química en Primaria!
Se tiene la idea de que ‘todo es Química’ (¡el amor
es química!) y, a la vez, que la Química es
complicada :
‘No se de química, soy …..’ Las fórmulas, la tabla
periódica…¡que horror!
Si no le ponemos arreglo, educamos a personas que
se conforman con no entender NADA
Q

5. Empecemos de nuevo: ¿qué ciencias han
de aprender todas las personas en la
escuela?
Han de poder razonar en relación al
comportamiento de un mundo global
a partir de disciplinas que lo parcelan.
La Química aporta el interés por los materiales
(diversos), la sorpresa ante sus interacciones
(caprichosas), la valentía de imaginar lo subyacente
(que quizás no existe)
Q

6. ¿Por qué hablamos de Química
para todos?
1. La química proporciona un lenguaje a la
biología, a la geología…
2. Se dice que el cerebro es química, el amor es
química… ¿qué se quiere decir con ello?
3. Si el mundo natural se explica sin comprender
los conceptos de la Química, se acepta que no se
puede entender
Q

7. Podemos decir que la química en Primaria ha
muerto de éxito debido a sus átomos que lo
explican todo…. ¡pero que son demasiado
pequeños! (el NA ¡ que locura!)
Y a su maravilloso lenguaje de símbolos y
fórmulas, que no consigue ‘comunicar’ (¿los
volcanes? ¿los ecosistemas? ¿el fuego?) y asusta
por incomprensible.
Q

8. Problema didáctico (?)
 Los alumnos no se pueden imaginar un
química sin fórmulas,
ni un mundo sin moléculas.
Para ellos, la fórmulas son estas moléculas
del mundo pero no saben qué hacer con
ellas.
 ¿Intentemos pensar primer en los cambios
químicos y después en las moléculas?
La HQ nos va a ayudar
Q

9. ¿Y los átomos? ¿Y el Mol?
Lo bonito de los átomos de la Q es que fueron
(son) ‘hipotéticos’…aunque esta afirmación
requiere matices….
¿Cómo simularías átomos de dos elementos
diferentes, mediante canicas o tornilllos?
Q

10. Lo curioso es que la interacción química no se
produce gramo a gramo…pero sí litro a litro, en los
gases
No es lo mismo hablar de ‘hipótesis confirmada
por leyes’ que transformar ‘las leyes en hipótesis’,
generando un ‘modelo’ y una ‘manera de contar’
¿?
Q

11. Átomos y moléculas forman parte de
una concepción muy importante para
las ciencias: la naturaleza particulada de
la materia, que forma parte de las bases
del conocimiento científico, idea
polémica vinculada a la relación entre
la naturaleza y los números.
Fue genial imaginar las ‘masas de
interacción química’ como ‘átomos’
Q

12. John Dalton, 1766-1844
Un metereólogo newtoniano..
¿En qué estaba pensando?
Q

13. De las ‘masas de interacción’ a los
átomos
No ‘medimos’ átomos, sino
proporciones de transformación y
cuesta entenderlo así
Si H es 1, O es 8….H es 1, O es 8
Si 1 es H, 8 es O…¿por qué obtenemos el
doble de volumen de agua que de oxígeno?
Q

14. El problema de les fórmulas de cuatro, de uno
o de dosvolúmenes
(2) H O
H2O
C4H10O.H2O(alcohol,4V), C4H10O (éter, 2V)
Q

15. Rehacer la cronología puede ayudar
 Teoría de Dalton, 1809, Ley de Gay Lussac, 1808: no
coinciden
 Hipótesis de Avogadro, 1811: da resultados que nose
pueden interpretar
 Masas atómicas según la dualidad electroquímica, hasta
1830; se rechazan
 Diversidad de fórmulas, reconocimiento de las fórmulas
de 2V, 1840
 Fórmulas unificadas, 1850, ‘redescubrimento’ de las
masas atómicas, indicios de valencia, 1850
 Fórmulas unificadas,Cannizzaro, 1860
Q

16. Nuestros protagonistas: los profesores
Jean Baptiste Dumas
(1800-1884)
J.J.Berzelius
(1779-1848)
Q

17. Nuestros protagonistas: los rebeldes
A.La
Charles Gerhardt, 1816-56
A. Laurent, 1807-53
Q

18. Laurent muere en la miseria, pero sus ideas se
imponen
El invento de los ‘enlaces representados como trazo
entre los símbolos’
darà lugar a fórmulas en tres dimensiones, en las
cuales ‘el nucleo’ o
estructura permanente son ‘visibles’…pero nadie lo
ha visto
Q

19. Nuestrosprotagonistas: una nueva generación
Alexander Williamson
(1824- 1904)
F. August Kekule
(1824-90)
Q

20. El agua sugiere…en la historia ¿y en la
enseñanza? Los tipos de Gerhardt y
Wiliamson
Q

21. Más ‘tipos’….
H
H
O O
Después, N H
H
H
Finalmente, C
H
H
H
H
Y la concatenación...
H
metil
metil
metil
O
Q

22. Parecen ‘reales’ pero representa el
‘pensamiento sobre las cosas químicas’
Son ‘convenios’
Q

23. ¡IMAGINACIÓN!
Q

24. A.Wurtz considera que los elementos que forman las
substancias orgánicasno están mezclados al azar sino que
están organizados en una estructura
estable y definitiva
A. Wurtz, 1817-1884
El conciliador,
divulgador del átomo
Los ‘átomos químicos’ se consolidan
Las moléculas-fórmula- cristal han unificado la Q
Q

25. Los profesores deberíamos
identificarnos con la aventura de
inventar lenguaje, imaginar lo invisible
para ordenar y comprender los
fenómenos
Y llegamos al mol….
de la mano de
alguien que no creía
en los átomos (W.Ostwald, 1853-
1932)
Q

26. La moderna definición del Mol (1989)
¿Una manera de contar átomos?
Pero ¿qué son estos átomos?
Más bien, contar interacciones…
Q

27. Los profesores deberían identificarse
con la aventura de inventar lenguaje
para ordenar y comprender los
fenómenos
Los átomos y el mol surgen de ‘cómo
es la interacción química’, en nuestra
escala
Q

28. El mol ¿es la docena del químico?
Los respuestas fueron diversas, pero en ningún caso
se destacó la utilidad para el trabajo del químico, la
funcionalidad de ambos….que tanto el mol como la
‘docena’ son unidades de interacción.
Los huevos son ‘reales’, los átomos se supone que lo
son…más bien los imaginamos…pero lo que nos
interesa es su comportamiento químico…¡en montón!
El NA no es importante,
sí que lo es el concepto de interacción
Q

29. Modelo
Enunciados Mundo
Argumentar
Qué tengo, qué hago,
qué pasa’
¿Cómo se ven los átomos en la química?
Argumentar
Q

30. Modelo
Cambio Químic
Caracteritzaci
ón
Similitud
Desapareixen
Apareixen..
substàncies
substancias
Es conserva la
massa (els
elementos) i
l’energia
Interaccions en
proporcions fixes
Equilibri
1. La carbonització..
2. Corrosió del ferro
3. Agua i aigües
4. Les piles
5. Un ‘sistema dels
CQ’
5. L’alimentació
6. La indústria
química
7. El Sol i els cicles
Q

31. Proyecto ‘Competencias de pensamiento científico en la
ESO’, Ciencias 12-15
Formo parte de un Universo luminoso, habito en un planeta con
agua y un cielo azul, estoy vivo . A mi alrededor se producen
cambios y puedo aprender a gestionarlos.
Q

32. Proyecto ‘competencias de pensamiento
científico a la ESO. Ciencias 12- 15
Seleccionamos SITUACIONES RELEVANTES
En las cuales se producen EPISODIOS
Que dan lugar a HECHOS EJEMPLARES
Según la reglas y lenguajes DISCIPLINARES
A partir de un’islote de racionalidad’
Q

33. Un islote de racionalidad: las disciplinas se ponen
se ponen de acuerdo en ‘contenidos’ y ‘procesos’
1. Estamos de acuerdo con una SITUACION
2.Que proporciona EPISODIOS relevantes (para
las disciplinas que construyen el islote)
en los cuales los alumnos pueden intervenir
3. Generando HECHOS con instrumentos y reglas
de diferentes disciplinas-  lenguajes/ conceptos
Q

34. Los títulos de las UDs se refieren a ‘situaciones’
 La osadía de explorar el Universo: lejano pero a la vez,
cercano) (modelo ‘Rayo de Luz) (Modelo s-l-g formado por
partículas)
 El Planeta azul. ¿Por qué? ¿Hasta cuando? (Modelo planeta
Tierra)
 La Vida, igual pero diferente (Modelo Ser vivo en relación a su
ambiente)
 La Tierra, un Planeta que va cambiando (Modelo Tierra a lo
largo de su historia)
 Qué tienen en común las Montañas rusas y los ‘Castellers’?
(Modelo ‘mecánica’
 ¡Que viene el lobo! (Modelo Ecologia)
 Domesticando al rayo (Modelo Electricidad)
 De la vela a la Tabla Periódica (Modelo Cambio Químico)
 Dar vida, cuidar la Vida) (Modelo Salud)
Q

35. De la vela a la Tabla Periódica (Modelo
Cambio Químico)
 El Fuego: la sorpresa de un cambio diferente
Calculamos, a partir de la conservación de la
masa y de los elementos
 El Agua: única, ‘eléctrica’: iones, ácidos y bases,
‘precipitaciones’…¡electrólisis y pilas!
 La Tabla Periódica----El Mol. Lo ‘grande’ sugiere
‘lo pequeño’. No todo reacciona con todo
 La materias capaces de vivir—nos comemos los
unos a los otros
Q

36. Pensemos el átomo como ‘partícula
química, que interacciona’
 La vela ardiendo
 El hierro que quema y aumenta su masa
 El hidrógeno y el oxígeno
Santiago, 2011
Q

37. La conservación de la masa
Tenemos una vela de parafina, que es un hidrocarburo. Encendida
pesa 20 g. La encendemos, la dejamos encendida un buen rato i la
apagamos. La volvemos a pesar y, como podemos suponer, pesa
menos: ahora su masa es 16,5 g. Hemos ido recogiendo los gases
que se han formado, que son dióxido de carbono y agua, y vemos
que juntos pesan 15,7 g. Si enfriamos estos gases el agua se
condensa y pesa4,7 g. Ya sabemos, por experimentos anteriores,
que cuando se queman 12 g de carbón puro se forman 44 g de
dióxido de carbono; y que sólo un 12 % de la masa del agua se debe
al hidrógeno.
Santiago, 2011
Q

38. Santiago, 2011
Q

39. Importancia del agua, H2O, como ‘modelo
de molécula’.
Electrólisis: el problema de los volúmenes y
de las masas, de la electricidad..
El agua ‘desestructura’: soluciones iónicas’
El agua ‘estructura’: la gelatina
La tabla periódica ordena: átomos y
estructuras
Santiago, 2011
Q

40. Para aprender química es necesario
interesarse por los materiales
La gelatina es un material peculiar
Q

41. ¿Qué nos dicen las moléculas de
proteína, consideradas un ‘modelo que
interpreta la realidad?
Q

42. Átomos y estructuras
Q

43. Q

44. Regularidad de estructuras las simples...
Diamantinas
MetálicasMoléculas
Q

45. Y, además, la salina, sólo en las s.
compuestas
Q

46. Reflexiones finales
 La ‘molécula’ y el ‘átomo’ son entidades químicas
pensadas para la interacción, (pero que también son,
ahora, partículas)
 El número de Avogadro es más bien distorsionador..
 El lenguaje científico es teórico, es convencional para
explicar los cambios, pero también lo queremos realista.
 Las fórmulas no son una representación ‘micro’ de lo
que pasa, es mucho más que esto: inventa y construye
 El fuego, el agua y su fórmula ha estructurado la ciencia
química y hemos intentado diseñar la Q básica
siguiendo esta inspiración
Q

47. Nuevas dimensiones de los contenidos en la
Química para Todos
Dimensiones de los contenidos Investigación didáctica
Convincentes, razonables Fundamentados
Vivencias, experimentación,
contexto
Ideas previas, emociones
Lenguajes diversos
Abstracción
Discurso escolar, argumentación
Modelización
Conexiones entre conocimientos
Multidisciplinariedad
Aprender a aprender,
competencias, contextos
Q

48. Toman la palabra los químicos jóvenes,
menos ‘realistas’, imaginativos, teóricos
Ordenan, ordenando el lenguaje, que ha de permitir
clasificar las reacciones y las sustancias
Aceptan sólo la fórmula de dos volúmenes (H2O) (H2),
que es aceptar la hipótesis de Avogadro
Rechazo de las fórmulas racionales, olvido de la polaridad,
nuevas masas atómicas
Las fórmulas son ‘heurísticos’ que indican analogías de en
les reacciones’.
SM2 + O4, SEt2 + O4?
Q

49. Una nueva manera de concebir la ‘teoría’: se pude
‘suponer’ para comprender el conjunto de
fenómenos; aunque los átomos sean inalcanzables,
se pueden imaginar estructuras internas que
permiten clasificar y nombrar
Antes de la reforma Después
CH2 CH4
C2H2Cl CH3Cl
CHCl CH2Cl2
C2HCl CHCl3
CCl2 CCl4
Q

50. Un núcleo, como un andamio para las substituciones
Modelo ‘cristal’
Los C en los ángulos mantienen la estructura
¡Un insulto a la academia!
Laurent, genial, unifica los lenguajes y, con ello, clasifica las
substancias y ‘escribe’ los procesos
Q

51. Cómo se relacionan?
Q

52. La Historia genera historias,
reconstruye (con prudencia) lo que
pasó (?), con una finalidad:
Cognitiva, Demostrativa, Metodológica,
Retórica, Didáctica, Normativa……
Nos interesa la reconstrucción cognitiva para
nuestra propia reconstrucción retórico-didáctica
Q

53. ¿Por qué era difícil hacer Q teórica en los
años cuarenta del siglo XIX?
 La dualidad electroquímica no permitía
interpretar las interacciones entre sustancias
orgánicas.
 Los profesores que habían elaborado la
incipiente teoría atómica y las primeras fórmulas
consideraban que los átomos eran responsables
de las propiedades de las sustancies
 Nuevas propuestas: lo que cuenta es la
estructura
 Los átomos, una quimera….y la Q avanza
Q

54. Nos recuerdan los problemas
J.J. Berzelius (1779-1848)..cómo se unen
C. Gerhardt (1816-1856)..el orden, la fórmula
A.Laurent (1807-1853)..el agua, molécula-cristal
A. Williamson (1824-1904)..el agua
(A. Kekúlé (1829-1896)..la estructura)
Wurtz (1817- 1884)…realismo imaginativo, los
pactos, los átomos químicos
Q

55. Las aportaciones de Laurent en ‘Méthode
de chimie’ no reconocidas, abrieron
camino y fueron rápidamente superadas
 Unificación de les fórmulas a 2 V
 Definición de molécula, átomo y equivalente
 Familias de fórmulas que permiten clasificar
las sustancias
 Nombres para las sustancias relacionados
por su comportamiento químico y sus
propiedades físicas
Q

56. ¡¡MUCHAS GRACIAS!!
Q

57. Para ver más materiales podéis visitar:
http://químicapasapas.wix.com
El objetivo de esta web es compartir recursos
para ser capaces de enseñar un química para todos
Q