Taller de mezclas

Unidad: Indagación
Competencia técnica: Actuar con curiosidad

Actividad 3: Y ahora, ¿qué?
Actividad clave: Aceptar situaciones confusas

Aprendizajes esperados Conocimientos Comprender que la incertidumbre es inherente a
los procesos de investigación, y que abre oportuni-
dades de descubrimiento de nuevas realidades.

Habilidades Perseverar frente a la incertidumbre de todo proceso
de experimentación y búsqueda de respuestas.

Actitudes Interesarse ante lo desconocido, valorando los
hallazgos y esforzándose en la superación de los
fracasos circunstanciales.

Materiales Incluidos en el kit
Lo que no encuentre en la bolsa específica de esta actividad estará en las bolsas comunes.

Para el experimento “¿Y si le agregamos vinagre?” Para el experimento “¿Y si le aplicamos calor?”
se han incluido 2 sets idénticos, cada uno de los se han incluido 2 sets idénticos, cada uno de los
cuales contiene los siguientes elementos: cuales contiene los siguientes elementos:

• 1 protector plástico para la mesa de trabajo. • 1 protector plástico para la mesa de trabajo.
• 2 cucharadas de leche entera en polvo. • 3 cucharadas de sal de mesa.
• 2 cucharadas de leche descremada • 3 cucharadas de sal de mar.
en polvo. • 3 cucharadas de azúcar común.
• 100 ml de leche entera líquida. • 3 portaobjetos.
• 1 frasco con 150 ml de vinagre. • 1 probeta graduada.
• 1 probeta graduada. • 3 vasos plásticos transparentes altos.
• 3 platos de cartón. • 1 gotario.
• 6 vasos plásticos transparentes altos. • 3 perros de ropa.
• 3 filtros de género. • 1 vela con base ancha.
• 3 cucharas plásticas. • 1 caja de fósforos para ambos equipos.
• 1 lápiz grafito. • 3 cucharas plásticas.
• 1 lápiz grafito.

Proporcionados por el establecimiento

• 1 litro de agua fría en una botella desechable.
• 2 copias de la guía de trabajo “¿Y si le agregamos vinagre?”, para los equipos 1 y 2.
• 2 copias de la guía de trabajo “¿Y si le aplicamos calor?”, para los equipos 3 y 4.

Duración de la actividad: 90 minutos

Antecedentes para el facilitador

Descripción de la actividad

En esta actividad, los alumnos deberán actuar como investigadores.
Realizarán, en equipos, un experimento que consiste en separar com-
ponentes de mezclas químicas. Dos equipos trabajarán con leche y dos
con salmuera y agua con azúcar. Así, podrán curiosear y reconocer las
incertidumbres que enfrentarán en el camino.

Sentido de la actividad

La idea es que los alumnos enfrenten momentos de confusión, los
reconozcan, los asuman como consustanciales al proceso de búsqueda
de respuestas y los superen, llegando a ciertos resultados válidos.

Lugar para la actividad

La actividad puede ser desarrollada tanto en un laboratorio como en la
sala de clases. El único requisito es contar con cuatro mesas de trabajo
para los estudiantes.

Preparación previa de la actividad

• Fotocopie la guía de trabajo.
• Prepare una botella desechable con un litro de agua fría.
• Tome el tiempo necesario para preparar el lugar. Para esta actividad,
asegúrese de que haya 4 mesas de trabajo y tenga a mano los protec-
tores plásticos que vienen en una de las bolsas comunes del kit.

Marco conceptual para el facilitador
Los momentos de confusión, duda e incertidumbre son parte coti-
diana de la investigación; más allá de constituir grandes obstáculos
que hay que sortear, el científico los toma como fuente inagotable de
descubrimientos.

El manejo de la confusión e incertidumbre requiere que el investigador
posea condiciones personales específicas, como por ejemplo:

• Motivación
• Compromiso
• Orientación a resultados
• Perseverancia
• Seguridad en sí mismo
• Tolerancia a la frustración

2 Competencia técnica: Actuar con curiosidad • Actividad 3: Y ahora, ¿qué?

Estas condiciones se pueden desarrollar ejercitando las competencias y
¡ ojo ! siendo crítico de uno mismo.

En esta actividad de aprendizaje, los alumnos trabajarán separando
ciertas mezclas, lo cual requiere de algunos antecedentes particulares
Los alumnos no requieren de adicionales por parte del facilitador, que se detallan a continuación:
conocimientos de química
para realizar esta actividad. Mezclas

La química ha clasificado la materia en tres tipos: los elementos, los
compuestos y las mezclas. Los elementos y los compuestos son sustan-
cias puras. Los elementos están formados por un solo tipo de átomos,
y figuran en la tabla periódica. Ejemplo de ellos son el hierro (Fe),
Cobalto (Co), Plomo (Pb) y Flúor (F). Los compuestos, por su parte,
están formados por distintos tipos de átomos. Ejemplo de ellos son el
agua (H2O), el cloruro de sodio (NaCl) y la Glucosa (C6H12O6).

Las mezclas, en cambio, están compuestas por varias sustancias. Algunos
ejemplos son:

• Mezclas sólido-sólido: suelo, amalgama.
• Mezclas sólido-líquido: té con azúcar, jugo de frutilla.
• Mezclas líquido-líquido: té con leche.
• Mezclas líquido-gas: bebidas (donde el dióxido de carbono
está disuelto en la bebida).

Para separar las mezclas, existen variados procedimientos que se sus-
tentan en las diferencias existentes entre los elementos que constituyen
dichas mezclas. En el caso de mezclas sólido-líquido –como el agua de
mar– la separación se produce por evaporación del agua; en el caso de
la leche, las proteínas precipitan ante la presencia de un ácido, lo que
las hace salir de la solución. Respecto de la separación de mezclas con-
templadas para esta actividad, tenemos los siguientes antecedentes:

Composición de la leche

La leche es considerada como uno de los alimentos más completos,
porque contiene diversas sustancias nutritivas: vitaminas, minerales,
agua y una enorme cantidad de proteínas y materia grasa. De la leche
se obtienen diversos productos. La mantequilla se obtiene hirviendo
la leche y separando la “nata”; el queso, mezclando la leche con el
“cuajo”, concentrado de enzima coagulante que entrelaza las proteínas
de la leche formando grandes conglomerados. La ricotta también se
hace a partir de las proteínas de la leche, pero cortándola con limón
en lugar de cuajo. El vinagre, como todos los ácidos, desnaturaliza las
proteínas en general, haciendo que éstas cambien su forma y propieda-
des. Por eso podemos cocer un trozo de carne o pescado con vinagre
o limón, sólo que se utiliza este último por el sabor. Por su parte, el

Competencia técnica: Actuar con curiosidad • Actividad 3: Y ahora, ¿qué? 3

ácido estomacal es el que corta la leche que devuelven los bebés. El
calor tiene el mismo efecto desnaturalizante sobre las proteínas. Cuan-
do la leche se corta, todo lo que queda disuelto en la fase acuosa se
denomina “suero”.

Composición de la salmuera

Al agua cargada de sal se le denomina salmuera. El nombre técnico de
la separación de sus componentes es “destilación”. La destilación puede
usarse para separar el agua de cualquier sólido. También se utiliza para
separar dos líquidos con diferentes temperaturas de ebullición, como es
el caso de una mezcla de alcohol y agua (destilación del fermento de
uva para preparar pisco). La separación del agua del mar es importante
para la obtención de la sal que consumimos. Así, en la costa de la Sépti-
ma Región, el agua de mar se vierte en extensas piscinas de baja pro-
fundidad y se espera que el sol evapore el agua. También ha resultado
muy útil en el Norte de Chile, donde a través de unas mallas instaladas
en el murallón costero, se capta el agua que se ha evaporado del mar en
forma de camanchaca. En este caso no se ha recuperado la sal, sino el
agua que naturalmente se ha evaporado desde el mar.

Composición del jarabe

El jarabe se prepara con cantidades variables de azúcar disuelta en
agua. El azúcar –nombre común que recibe la sacarosa, compuesto
formado por glucosa más fructosa– se obtiene de la remolacha y de la
caña de azúcar. A su vez, la glucosa contiene carbono, oxígeno e hidró-
geno. Cuando el azúcar es expuesta al calor por encima de su punto
de fusión, el azúcar se quema debido al carbono que contiene y no
vuelve a su estado original, transformándose en una nueva sustancia:
el caramelo.

Desarrollo de la actividad: 90 minutos

¿Hacia dónde vamos?
10 min.

Como una forma de presentar el tema, pregunte a los alumnos si han
realizado algún experimento en sus casas. Invítelos a narrar sus expe-
riencias brevemente, y a reflexionar sobre las dificultades que enfrenta-
ron al realizarlas. Anote las respuestas en la pizarra.

Finalmente, plantee al grupo que el desafío de hoy está relacionado
con reconocer que en la realización de un experimento, uno nunca
sabe qué va a pasar…


Manos a la obra…
50 min.

1. Solicite al grupo que se divida en cuatro equipos, y que cada uno
ocupe una mesa de trabajo.

2. A dos de los equipos asígneles el set de materiales para desarrollar el
experimento “¿Y si le agregamos vinagre?”; a los otros dos entré-
gueles el set para el experimento “¿Y si le aplicamos calor?”. Solicite
a los 4 equipos que abran sus sets, investiguen qué materiales inclu-
yen y se imaginen qué deberán hacer con ellos.

3. Una vez completada la fase anterior, entregue a los equipos la pri-
mera parte de la guía de trabajo que les corresponda, de acuerdo al
set que se les haya entregado, junto con los protectores plásticos para
las mesas de trabajo. Solicíteles que lean la guía atentamente.

4. Mientras los alumnos leen, distribuya a cada equipo la cantidad de
¡ ojo ! agua que necesita para realizar su experimento.

5. Asegúrese de que los equipos se distribuyan los roles, completen la
lista de chequeos de los elementos del set, y marquen los vasos y
Diga a los niños que
platos para los experimentos.
pueden observar, tocar, oler
y probar los materiales.
6. Motívelos a que todos colaboren en la elaboración de las respuestas,
pero que sólo el encargado de escribir las anote.

7. Durante esta etapa, apoye constantemente a los equipos en su
proceso reflexivo.

8. Distribuya la segunda parte de la guía de trabajo a cada equipo,
según corresponda. Solicite a los miembros de los equipos que se
activen en sus roles y que comiencen con el ejercicio de separación
de elementos. Anúncieles que cuentan con 30 minutos para ello.

9. Una vez cumplidos los 30 minutos, inicie la etapa de socialización.

Compartamos los hallazgos…
15 min.

Cada equipo deberá mencionar con qué muestra le correspondió
trabajar, y narrará brevemente su experiencia en la separación que rea-
lizaron. También podrán especular acerca del porqué de los resultados
obtenidos. Plantee algunas interrogantes que les permitan reflexionar
acerca de los momentos de incertidumbre que se viven en toda inves-
tigación, y del valor de ser perseverante. Por ejemplo:


• ¿Qué fue lo que más les costó de la actividad?
• ¿Qué fue lo que más les gustó? ¡ ojo !
• ¿Cómo se sintieron frente a las dificultades vividas?
• ¿Qué los movió a seguir adelante?
• ¿Qué riesgo hubo de detener el experimento?
• ¿Se sintieron satisfechos con el resultado? Al final del material
usted encontrará la
Hoja de soluciones.
¿Con qué nos quedamos?
10 min.

Recoja las reflexiones de los estudiantes acerca de las dificultades que
enfrentaron y cómo las superaron. Destaque las condiciones persona-
les que favorecen llegar a resultados, manejando apropiadamente los
momentos de confusión e incertidumbre.

Destaque el rol de la incertidumbre en el quehacer científico, estado
que impulsa múltiples interrogantes que permiten al investigador man-
tenerse en una búsqueda constante de nuevas respuestas, y por lo tanto
avanzar en el camino de la ciencia.

Reflexione con ellos acerca de cómo el hombre ha llegado al nivel de
conocimientos actuales, gracias a experiencias de superación de
la incertidumbre. ¡ ojo !

Comente el valor de la motivación, el compromiso, la perseverancia,
la autoconfianza y la tolerancia a la frustración en la obtención de
resultados en el proceso de búsqueda. Reserve algunos minutos para
que en conjunto ordenen los
espacios físicos que ocuparon.


Guía de trabajo
¿Y si le agregamos vinagre?

Primera parte

Antes de comenzar la actividad, cubran su mesa
de trabajo con uno de los protectores plásticos
que vienen en una de las bolsas comunes del kit,
y distribuyan los siguientes roles entre los miem-
bros del equipo:

• Coordinador: responsable de coordinar la eje-
Elementos
cución de las actividades dentro del equipo y
de administrar los tiempos. 2 cucharadas de leche entera en polvo
• Administrador: responsable de proveer
los elementos para el experimento, cuando 2 cucharadas de leche descremada
se necesiten. en polvo
• Escritor: encargado de completar los
formularios. 100 ml de leche entera líquida
• Mezclador: a cargo de preparar las mezclas.
• Separador: encargado de separar las mezclas. 1 frasco con 150 ml de vinagre

1 probeta graduada
El Administrador se asegurará de contar con
lo requerido, completando la siguiente lista 3 platos de cartón
de chequeos:
6 vasos plásticos transparentes altos

3 filtros de género

3 cucharas de plástico, tamaño té

1 lápiz grafito


Adicionalmente, el facilitador les entregará 200
ml de agua para realizar el experimento. Para
que no se confundan las muestras, el Mezclador
marcará dos vasos con un número 1, dos con
un número 2 y dos con un número 3. También
marcará con un número (1, 2 y 3) los platos de
cartón. Luego, mezclará las dos cucharadas de
leche entera en polvo con 100 ml de agua en uno
de los vasos 1. Revolverá la mezcla hasta lograr
un líquido homogéneo. Luego, realizará el mismo
procedimiento con la leche descremada en polvo
en un vaso 2. En un vaso 3, vertirá los 100 ml de
leche entera líquida.

Para continuar, el Escritor deberá completar la
siguiente tabla con las respuestas del equipo:

1. ¿Qué componentes tiene el vaso 1? Vaso 1:
¿y el 2?¿y el 3?

Vaso 2:

Vaso 3:

2. ¿Cuáles de sus componentes se pueden
separar?

3. ¿Cómo se podría hacer?


Segunda parte

Si ya respondieron todas las preguntas, éste es
el desafío:

En 30 minutos, deberán separar en sus elemen-
tos los líquidos blancos de los vasos 1, 2 y 3.
Para ello, deberán seguir las instrucciones
que se incluyen a continuación y anotar en el
cuadro Registro de observación todo aquello agua

que observen durante cada uno de los pasos.

Instrucciones

El Separador ejecuta, y todos observan. 1

El Coordinador se preocupa de los tiempos. leche

1 Agreguen 50 ml de vinagre a cada uno de los
vasos con leche (3).

2 Revuelvan suavemente cada vaso, para que am-
bas sustancias se mezclen.
vin
agr
e
3 Observen atentamente los 3 vasos, y registren
los cambios ocurridos a los 5 minutos.

4 Sin despegar los ojos de los 3 vasos, dejen trans-
currir 5 minutos más, y registren los cambios.
1
5 Inserten un filtro de tela en cada uno de los leche y agua

3 vasos transparentes restantes.

6 Viertan la mezcla del vaso 1 en el filtro de tela
del otro vaso 1. Hagan lo mismo con las dos
mezclas restantes.
1

lech
e, ag
ua y
vina
7 Esperen a que las 3 mezclas filtren, y registren gre

cuánto tiempo se demoró cada una.
filtro de tela

8 Ahora, saquen con la cuchara de plástico el
contenido del filtro de tela 1 y deposítenlo cui-
1
dadosamente en el plato de cartón 1. Hagan lo
mismo con los dos filtros restantes.

9 Observen los contenidos de los 3 platos. * Realizar el mismo procedimiento con el vaso 2 y 3.


Registro de observación

1. ¿Qué pasó al agregar el vinagre Vaso 1:
y revolver las mezclas?

Vaso 2:

Vaso 3:

2. ¿Se produjo algún cambio al Vaso 1:
cabo de 5 minutos?

Vaso 2:

Vaso 3:

3. ¿Sucedió algo distinto transcu- Vaso 1:
rridos 10 minutos?

Vaso 2:

Vaso 3:

4. ¿Cuánto tiempo se demoró Vaso 1:
cada mezcla en filtrar?
Vaso 2:

Vaso 3:

5. ¿Cómo es el contenido de Plato 1:
cada plato?

Plato 2:

Plato 3:


Guía de trabajo
¿Y si le aplicamos calor?

Primera parte

Antes de comenzar la actividad, cubran su mesa
de trabajo con uno de los protectores plásticos Elementos
que vienen en una de las bolsas comunes del kit, 3 cucharadas de sal de mesa
y distribuyan los siguientes roles entre los miem-
bros del equipo: 3 cucharadas de sal de mar

• Coordinador: responsable de coordinar la eje- 3 cucharadas de azúcar común
cución de las actividades dentro del equipo y
3 portaobjetos
de administrar los tiempos.
• Administrador: responsable de proveer 1 probeta graduada
los elementos para el experimento, cuando
se necesiten. 3 vasos plásticos transparentes altos
• Escritor: encargado de completar los
formularios. 1 gotario
• Mezclador: a cargo de preparar las mezclas.
3 perros de ropa
• Separador: encargado de separar las mezclas.
1 vela con base ancha
El Administrador se asegurará de contar con
lo requerido, completando la siguiente lista 1 caja de fósforos para ambos equipos
de chequeos:
3 cucharas de plástico, tamaño té

1 lápiz grafito


Adicionalmente, el facilitador les entregará 150
ml de agua para realizar el experimento. Para
que no confundan las muestras, el Mezclador
marcará los vasos con los números 1, 2 y 3. De
la misma forma marcará los portaobjetos. Luego,
mezclará 3 cucharadas de sal de mesa con 50 ml
de agua en el vaso 1; 3 cucharadas de sal de mar
con 50 ml de agua en el vaso 2; y 3 cucharadas
de azúcar común con 50 ml de agua en el vaso
3. Revolverá cada mezcla hasta lograr un líquido
homogéneo.

Para continuar, el Escritor deberá completar la
siguiente tabla con las respuestas del equipo:

1. ¿Qué componentes tiene el vaso 1? Vaso 1:
¿y el 2? ¿y el 3?

Vaso 2:

Vaso 3:

2. ¿Cuáles de sus elementos se pueden
separar?

3. ¿Cómo se podría hacer?


Segunda parte

Si ya respondieron todas las preguntas, éste es
el desafío:

En 30 minutos, deberán separar en sus elementos
los líquidos transparentes de los vasos 1, 2 y 3.
Para ello, deberán seguir las instrucciones que se
incluyen a continuación y anotar en el cuadro
Registro de observación todo aquello que obser-
ven durante cada uno de los pasos.

Instrucciones

El Separador ejecuta, y todos observan.
El Coordinador se preocupa de los tiempos. agua

1 Seleccionen la muestra del vaso 1.

2 Enciendan la vela.

1
3 Tomen el portaobjetos 1 con un perro de ropa.
sal de mesa

4 Con el gotario, tomen 2 a 5 gotas de la mezcla
y deposítenlas sobre el portaobjetos, cuidando
de que no escurran por los lados. ag
ua
ys
al
de
5 Muevan suavemente el portaobjetos por me
sa
sobre la llama de la vela, hasta que toda el agua
1
se haya evaporado.

6 Repitan el mismo procedimiento con las
otras dos mezclas, cuidando de lavar el
gotario entre cada muestra.

7 Observen los contenidos de los
3 portaobjetos. * Realizar el mismo procedimiento con el vaso 2 y 3.


Registro de observación

1. ¿De qué color era el líquido en
el portaobjetos 1?

2. ¿Qué sucedió al pasar el
portaobjetos 1 por sobre la
llama de la vela?

3. ¿Cuánto demoró el agua en
evaporarse?

el portaobjetos 2?

llama de la vela?

evaporarse?

el portaobjetos 3?

llama de la vela?

evaporarse?


Hoja de soluciones
Sólo para el facilitador

Como los alumnos vivirán momentos de confusión
e incertidumbre al llevar a cabo el procedimiento de separación
de componentes, la siguiente información le permitirá orientarlos
adecuada y oportunamente.

¿Y si le agregamos vinagre? Mezcla líquido-líquido: Leche
Resultado esperado: Separación en suero y cuajo

Cuando se agrega el vinagre a la leche, ésta se corta inmediatamente,
adquiriendo el aspecto y olor de la leche que devuelven los bebés.
Para agilizar el proceso, es recomendable revolver un poco la mezcla.
Transcurridos 10 minutos, se pueden observar algunos “pelotones
blancos” de diverso tamaño, embebidos en un líquido incoloro. Al
filtrar la mezcla, el líquido incoloro (suero) se separa del precipitado
blanco. Sus alumnos notarán diferencias entre las 3 muestras en cuanto
a la demora en la formación del cuajo. La más rápida será la que con-
tiene leche descremada.

Mezcla sólido-líquido: Salmuera
¿Y si le agregamos calor? Resultado esperado: Separación en agua y sal

Los alumnos sólo podrán observar que la sal queda en estado sólido
en el portaobjetos después de que el agua se evapora gracias al calor de
la vela.

Mezcla sólido-líquido: Jarabe
Resultado esperado: Separación en agua y azúcar

En este caso, los alumnos podrán observar que el azúcar contenida en
el agua se transforma en otra sustancia (caramelo) al ser expuesta al
calor de la llama de la vela. Incluso podrán reparar en que el proceso
emana humo. Por lo tanto, esta vez no se logrará separar el azúcar del
agua, como en la salmuera. Esta diferencia en el comportamiento se
debe a que el azúcar es un compuesto orgánico que reacciona quími-
camente frente al calor, combustionando.


Tus Competencias en Ciencias,
una iniciativa del Programa EXPLORA CONICYT,
desarrollada junto a Fundación Chile.

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