Orientaciones
ORIENTACIONES METODOLÓGICAS
Actividad 3. Métodos de separación de mezclas homogéneas: la evaporación y la destilación (1 sesión)
El propósito de esta tercera actividad es que los alumnos y alumnas conozcan el método de separación
de mezclas homogéneas por evaporación y destilación.
Para ello se les presentará una animación a la que pueden acceder en: http://portal.perueduca.edu.pe/modulos/m_soluciones/laboratorio_hidratantes2.swf
El método de separación de mezclas homogéneas por evaporación consiste
en “aprovechar” una característica de los líquidos: al calentarlos a cierta temperatura entran en ebullición
y se convierten en vapor. Cuando aumenta la temperatura de una mezcla de un líquido y un sólido (en la animación se trata
de agua y azúcar), el agua se evapora y el sólido queda en el recipiente. De este modo se separan los componentes
de la mezcla. Este método de separación mediante la evaporación del componente líquido de una mezcla permite obtener
los sólidos.
Es conveniente recurrir a situaciones cotidianas en las cuales el alumnado pueda identificar la ocurrencia
de estos procesos (que habitualmente pasan inadvertidos), como en el caso del consumo durante varios días seguidos de una
sopa o un potaje. Por experiencia propia podrán referir que dicho alimento se vuelve cada vez más sabroso y salado. Esto
se debe a que mediante los sucesivos calentamientos, aumenta la concentración de la preparación.
Es importante solicitar que anticipen qué resultado obtendrían si la sopa se calentara y evaporara
indefinidamente, de modo que lleguen a la conclusión que finalmente obtendrían los cristales de soluto (tal como observaron
en la animación).
Para evitar que se instale la idea de que sólo existe evaporación en ebullición, se les sugiere realizar
una sencilla experiencia dejando un vaso lleno de agua a temperatura ambiente durante varios días e ir registrando con una
marca el nivel del líquido, para poner en evidencia el descenso del mismo.
La explicación es que la ebullición es un fenómeno que le ocurre a toda la masa de agua a la que
se le suministra calor y se produce cerca de los 100 ºC. La ebullición aumenta la velocidad de evaporación por eso
el proceso se acelera al calentar el líquido.
La evaporación en cambio ocurre en la superficie del líquido y puede suceder a temperatura ambiente.
La velocidad del cambio de estado depende del tamaño de la superficie de evaporación. A mayor superficie, mayor velocidad
de evaporación.
Para comprobar esta relación velocidad/superficie de evaporación se les sugiere la puesta en marcha de
otra sencilla experiencia: se coloca la misma cantidad de agua en dos recipientes diferentes, uno de boca angosta y otro
de boca más ancha. Se debe marcar en ambos el nivel del agua y controlar diariamente los cambios que ocurren en ambos recipientes.
En la segunda parte de la actividad se presenta al alumnado el método de separación por destilación simple. El objetivo
es que comprendan que existen formas de separar mezclas homogéneas recuperando todos sus componentes originales.
El método de destilación se utiliza para separar el componente líquido del componente sólido de una mezcla (por ejemplo
de agua y sal). También se emplea para separar una solución de dos líquidos que hierven a distintas temperaturas,
como el agua y el alcohol.
Finalmente, y de manera esquemática se presentan al alumnado otros métodos de separación de mezclas que el docente
puede complementar por ejemplo con el de centrifugación y la cromatografía.
El de centrifugación puede relacionarlo con el diferente movimiento de objetos al tomar un coche una
curva o las sensaciones en una atracción de feria y mencionar que se emplea en el análisis de aguas.
La cromatografía debe abordarse de manera muy genérica, haciendo referencia a que se basa en
las distintas velocidades con que son arrastrados por un disolvente los distintos componentes de la mezcla. Se puede relacionar
con el análisis de alimentos o pruebas de falsificación de la policía.
Sugerencias:
Si fuera posible se recomienda hacer una destilación en el laboratorio del colegio. Podría hacerla el docente, explicando
cada uno de los pasos y como previo a la locución de los vídeos que deben hacer los alumnos. A la vez que se realiza, se
guiará a los alumnos preguntándoles, por ejemplo: ¿por qué se calienta el agua hasta su ebullición?
¿Cuál es el recorrido que sigue el vapor? ¿Cuál es el motivo del uso del tubo refrigerante? ¿Qué
es lo que se obtiene en el vaso de precipitados? etc.
Es bueno hacer hincapié acerca de cómo el vapor producto de la ebullición del agua se condensa
en el tubo refrigerante al entrar en contacto con la pared fría del mismo, para terminar cayendo en el erlenmeyer o el vaso
de precipitados.
Se indicará a los alumnos y alumnas que presten atención a los residuos que quedan en el balón después
de la completa evaporación del agua. Luego se pueden formular hipótesis acerca de las características del líquido resultante
en el vaso. Se le pedirá a un/a alumno/a que pruebe el agua y comente al resto de la clase cuál es su sabor. Es conveniente
que los alumnos y alumnas registren el procedimiento y el resultado de la experiencia en sus carpetas o cuadernos.
Si no fuera posible realizar una destilación, como alternativa se puede plantear un esquema genérico
de la destilación del petróleo. Empezar con el concepto de mezcla indicando que el petróleo es una mezcla e indicar, de manera
general, el proceso de destilación: http://es.wikipedia.org/wiki/Destilaci%C3%B3n_del_petr%C3%B3leo
.
