Leyes ponderales de la química: Ley de conservación de la masa

Francisco López Martínez

Moratalla

La asignatura de química posee diversos conceptos cuyo nivel de abstracción puede resultar complejo para el alumnado. Por consiguiente, resulta fundamental realizar un trabajo más manipulativo que permita adquirir dichos conocimientos. En este sentido, se ha elegido como aspecto fundamental sobre el que versarán las distintas prácticas una de las leyes ponderales de la química: la ley de conservación de la masa. El motivo de haber elegido la misma, cuya comprensión carece de cualquier tipo de dificultad, se fundamenta en la reticencia demostrada por al alumnado para asumir que los gases tienen masa.

Atendiendo a todo lo anterior, con la presente práctica se pretende, además de observar y comprobar la veracidad de dicha Ley, demostrar que la masa, como propiedad general, también está presente en las sustancias gaseosas. Además, también se trabajarán de manera transversal otros aspectos relacionados con la asignatura como el material de laboratorio, las medidas de seguridad y buenas prácticas en el mismo, así como la realización de gráficas.
La práctica está orientada al alumnado de ESO, sin embargo, sí así se considera oportuno, también puede realizarse en FP.

La práctica está diseñada para una sesión de 55 minutos, pudiendo realizar tantos experimentos como permita el transcurso de la misma.

Se necesitarán los siguientes materiales:
– Cerillas.
– Agua destilada.
– Vinagre.
– Bicarbonato de sodio.
– Mármol o cualquier roca calcárea.
– Globos.
En cuanto a los equipos:
– Espátula-cuchara de laboratorio.
– Báscula.
– Matraz Erlenmeyer o matraz aforado.
– Probeta (en caso de no disponer de matraces aforados).
– Placa calefactora o mechero Bunsen con trípode y rejilla.
– Campana botón vidrio.
– Vidrio de reloj.
– Frasco lavador.

Gafas protectoras y guantes
Corrosivo

Todos y cada uno de los distintos experimentos están focalizados sobre los mismos objetivos: observar y comprobar la Ley de conservación de la masa. Para ello, se describen las siguientes actividades que pueden llevarse a cabo y, cuya cantidad, pueden adaptarse en función de los recursos disponibles.

• La masa del vapor de agua:
o Se pesan individualmente dos matraces Erlenmeyer o graduados.
o Ambos matraces se llenan con la misma cantidad de agua destilada.
o Uno de ellos se deja abierto y, en el otro, se pone un globo en la boca (es recomendable fijarlo con las boquillas de otros globos o con una goma elástica).
o Se pide al alumnado que calcule la masa de agua existente en cada matraz.
o Cada matraz se pone a calentar en la placa calefactora o mechero Bunsen con trípode y rejilla.
o Se dejan un tiempo prudencial (10-15 minutos) hasta que se produzca la evaporación.
o Pasado ese tiempo, se pesan en la báscula y se comprueba la masa existente en cada uno.
o Se pide al alumnado que calcule la masa y volumen de agua perdido.

• Formación de dióxido de carbono:
o Se pesan individualmente dos matraces Erlenmeyer o graduados.
o Ambos matraces se llenan con la misma cantidad de vinagre.
o Calculamos la masa de vinagre existente a partir de la densidad del mismo y el volumen vertido.
o Se pesan dos cantidades idénticas de bicarbonato en sendos vidrios de reloj.
o Cada cantidad se vuelca dentro de los matraces y, rápidamente, se pone un globo en la boca de uno (es recomendable fijarlo con las boquillas de otros globos o con una goma elástica), dejando el otro abierto.
o Se pide al alumnado que calcule la masa de la mezcla existente en cada matraz.
o Pasado un tiempo prudencial (10-15 minutos) para que se forme dióxido de carbono.
o Posteriormente, se pesan ambos matraces en la báscula y se comprueba la masa existente en cada uno.
o Se pide al alumnado que calcule la masa generada de dióxido de carbono.

• Evaporamos una roca:
o Se pesan individualmente dos fragmentos de mármol.
o Con una probeta se mide una cantidad determinada de HCl.
o Se pide al alumnado que calcule la masa de HCl en función de la densidad del mismo.
o Ambos fragmentos se ponen sobre una báscula y, sobre cada uno, se vierte la misma cantidad de HCl.
o Rápidamente, uno se tapa con la campana botón vidrio, dejando el otro al aire libre.
o Pasado un tiempo prudencial (10-15) minutos, se vuelve a comprobar la masa registrada por cada báscula.
o Durante dicho tiempo, cada minuto se mide la variación de la masa del fragmento al aire libre para, posteriormente, ser representado en una gráfica.

Los residuos generados se gestionarían de la siguiente manera:
o Globos, pueden depositarse en el contenedor de basura habitual.
o Mezcla de bicarbonato y vinagre, se vierte directamente por el fregadero.
o Mármol con HCl, se disuelve en el fregadero (si la roca no se ha dañado mucho, puede guardarse para otra práctica).

– Cidead (2010). Física y Química 2º ESO. Instituto Superior de Formación y Recursos en Red para el profesorado del Ministerio de Educación, Política Social y Deporte.
– López Martínez, F. (2020). Las leyes ponderales de la química. Apuntes de clase.
– Santillana (2015). Física y Química serie investiga 2 ESO. Saber hacer. 288 pp.

Imágenes de la práctica

Vídeo de la práctica

Ir arriba