Saltar la navegación

Una molécula muy especial

Dos hidrógenos y un oxígeno ¡agua!

Actividad 1

Dos átomos de hidrógeno bailando alrededor de uno de oxígeno ¿te suena? Vamos a analizar cómo se mantienen unidos para formar la molécula de agua.

Molécula de agua
El agua es una molécula formada por un átomo de oxígeno unido fuertemente a dos átomos de hidrógeno. En la imagen vemos una parte negativa (el oxígeno, O-) y dos partes positivas (los hidrógenos, H+). Como sabemos, lo positivo y lo negativo se atraen, lo cual hace que las moléculas de agua se enlacen débilmente unas con otras y se dispongan como aparece en la imagen.

Estos enlaces entre las moléculas de agua, se llaman enlaces por puentes de hidrógeno, son los responsables de que sea una sustancia especial y de que sus propiedades sean diferentes a lo esperado; de ahí que sea el disolvente por excelencia, que tenga un comportamiento anómalo en estado sólido (hielo) y que su capacidad para absorber calor sea elevada, como ya comprobaremos experimentalmente. Para comprender mejor cómo se produce el enlace de hidrógeno entre las moléculas de agua observamos la animación Enlaces de hidrógeno transitorios en el agua.

Ahora tú: construyendo moléculas de agua.

Actividad 2

Hacemos clic en la imagen para llevar a cabo virtualmente la construcción de la molécula de agua.

Visualizando el resto de apartados de la animación anterior responderemos a las siguientes cuestiones en un documento de texto que guardaremos en nuestro portafolio:

  • ¿Cuáles son los átomos que constituyen el agua pura?
  • ¿Por qué crees que es muy difícil encontrar agua pura en la naturaleza?
  • ¿Qué es el agua mineral? ¿Y el agua potable?
  • ¿El agua natural es siempre potable?

Ahora en equipo: vamos al laboratorio

Actividad 3.

¡Nos convertimos en científicos! Vamos a ponernos las batas e investigaremos en grupo las propiedades del agua.

Pasos a seguir:

Experimentamos

En equipo trabajaremos en el laboratorio, realizando diversas prácticas sobre las propiedades del agua. A cada equipo el profesor nos asigna un experimento a realizar, del cual haremos un informe, siguiendo el modelo que encontraremos en los guiones de las prácticas.

Todo nuestro trabajo en el laboratorio será evaluado con la rúbrica de prácticas de laboratorio.

Antes de comenzar tenemos que tener claro el material que vamos a necesitar, qué y cómo lo vamos a hacer. Si tenemos cualquier duda preguntamos al profesor. Recordemos que el laboratorio es un sitio especial, por lo que seguiremos unas normas especiales, las normas de laboratorio.

Disolvente universal

1. Objetivo

Comprobar que el agua es muy buen disolvente por lo que es conocido como "el disolvente universal". Para ello compararemos su capacidad para disolver diversas sustancias con la de otros disolventes.

2. Material y reactivos

  • Gradilla
  • Tubos de ensayo
  • Pipeta
  • Espátula
  • Balanza
  • Disolventes: agua, alcohol y aceite
  • Solutos: sal, azúcar y bicarbonato.

3. Procedimiento

  • Colocamos 3 tubos de ensayo en la gradilla y en el primero ponemos 20 ml de agua, en el segundo otros 20 ml de aceite y en el último 20 ml de alcohol.
  • A continuación vamos añadiendo 0,1 gramos de sal a cada uno de los tres tubos y anotamos lo que sucede, después otros 0.1 g y volvemos a anotar; así hasta un total de 0,5 g, anotando en cada caso si el liquido (agua, aceite o alcohol) es capaz de disolver o no dicha cantidad de soluto.
  • Repetimos el procedimiento cambiando de soluto; es decir, hacemos lo mismo con el azúcar y después con el bicarbonato. Los resultados los recogemos en el informe de la práctica El agua como disolvente.
Tensión superficial

1.Objetivo
Comprobar cuántas gotas de agua se pueden colocar sobre la superficie de una moneda sin que el agua se desborde.

2. Material y reactivos

  • Una moneda
  • Un cuentagotas
  • Un vaso de precipitado con agua (puede servir otro recipiente)
  • Jabón o detergente
  • Una varilla

3. Procedimiento

  • Lavamos la moneda para eliminar restos de suciedad y una vez limpia la secamos.
  • A continuación ponemos la moneda sobre una mesa y vamos añadiendo gotas de agua poco a poco, las cuales vamos contando hasta que el agua se derrame. Mientras, observamos cómo se van situando las gotas y la increíble forma de cúpula que adquiere el agua.
  • Secamos la moneda y repetimos el procedimiento hasta 3 veces.
  • Todos los resultados los recogemos en la tabla que se encuentra en el informe de la práctica Tensión superficial.

Ahora echamos unas gotas de detergente en el agua del vaso, removemos para mezclarlo bien y volvemos a hacer el experimento otras tres veces con el agua jabonosa. Anotamos también en la tabla del informe, el número de gotas que caben en la moneda.

Densidad anómala del agua

1.Objetivo

Comprobar que el agua es la única sustancia cuya densidad es menor en estado sólido (hielo) que en estado líquido.

2. Material y reactivos

  • Tres vasos de precipitado de 250 ml
  • Agua
  • Aceite
  • Hielo
  • Aceite congelado

3. Procedimiento

  • Llenamos dos vasos de precipitado hasta la mitad, uno con agua y el otro con aceite. Al que contiene agua le añadimos un cubito de hielo y al del aceite un cubito de aceite. Observamos en cada caso si el sólido flota o no.
  • A continuación, en el tercer vaso de precipitado añadimos la misma cantidad de agua que de aceite (por ejemplo, 100 ml de cada sustancia). Echamos un cubito de hielo y observamos qué sucede.
  • Todas la observaciones quedarán recogidas en el informe de la práctica Densidad anómala del agua.
Capacidad calorífica

1. Objetivo

Comprobar la elevada capacidad de absorción de calor que tiene el agua; para ello compararemos la capacidad calorífica de varios líquidos.

2. Materiales y reactivos

  • Tres vasos de precipitados
  • Un cristalizador
  • Una placa o calentador
  • Pinzas de madera o guantes resistentes calor
  • Termómetro
  • Aceite
  • Agua
  • Alcohol

3. Procedimiento

  • En cada vaso de precipitado echamos 100 ml de cada líquido (agua, aceite y alcohol).
  • Añadimos agua en el cristalizador hasta la mitad y ponemos a calentar. A continuación introducimos los vasos de precipitado en el cristalizador; es decir, calentamos al baño María. Los dejamos hasta que comienza a hervir el agua del baño maría, en ese momento retiramos los vasos de precipitado utilizando la pinza o los guantes con cuidado de no quemarnos.
  • Dejamos enfriar unos 10 min. Pasado ese tiempo, medimos la temperatura de cada líquido y tocamos los vasos para ver cuál está más caliente.
  • Los resultados los anotaremos en el informe de la práctica Capacidad calorífica.

Elaboramos

Vamos a elaborar una presentación sobre la práctica que hemos realizado y la expondremos a nuestros compañeros. La podemos hacer con Google Presentaciones o con otra herramienta similar que conozcamos (PowerPoint, Prezi...). En la página de ayuda de Google podemos aprender a hacerla y resolveremos nuestras dudas.

En ella insertaremos elementos multimedia, para lo cual haremos fotos o grabaremos vídeos mientras realizamos la práctics con nuestro móvil, tablet o cámara de vídeo. 

En la presentación aparecerán los siguientes apartados:

1. ¿Que queremos determinar, comprobar o demostrar?

2. ¿Cómo lo hacemos?

3. ¿Qué resultados hemos obtenido?

4. ¿A qué conclusión hemos llegado?

5. ¿Qué explicación damos a los resultados obtenidos?

Tendremos que buscar información y documentarnos, podemos recurrir a las siguientes páginas web:

Exponemos

En la exposición de nuestro trabajo contaremos a nuestros compañeros la investigación realizada; para ello proyectaremos en la pizarra digital del aula la presentación, explicando su contenido. Cada grupo dispondrá de 10 min, por lo que tendremos que organizarnos; además, enfrentarnos al público nos puede costar un poquito, por eso es bueno que ensayemos lo que vamos a decir y como lo vamos a decir. En esta presentación nos proporcionan buenos consejos para realizar la exposición.

Evaluamos

Todos evaluamos y a todos nos evalúan.

  • Nos evalúan: ahora les toca a los demás. Una vez terminada la exposición, nuestros compañeros y el profesor evaluarán el trabajo que hemos realizado. Para ello tendrán en cuenta tanto aspectos de la presentación como de la exposición.
  • Evaluamos: ahora nos toca a nosotros. Si hemos sido espectadores de la exposición, tenemos que evaluar de forma objetiva a nuestros compañero. Para realizar ambas evaluaciones utilizaremos los criterios de la rúbrica de presentación y exposición.

¿Sabías por qué bebemos?

Actividad 4.

A largo del día tenemos sed y bebemos; es decir, incorporamos agua a nuestro organismo. Bebemos más en verano que en invierno y cuando jugamos o hacemos ejercicio, que cuando estamos descansando.
Esto es debido a que durante del día vamos perdiendo agua; tanto por la transpiración como por el sudor y la orina. Ese agua perdida hay que recuperarla puesto que es esencial para los seres vivos,ya sean plantas o animales.

La importancia del agua en los seres vivos es debida a que realiza una serie de funciones en todos los organismos y en su entorno; actuando como medio de transporte, agente termorregulador, medio en el que se realizan muchas reacciones química... Para comprenderlo vamos a ver la animación Agua y vida en la que se relacionan las propiedades antes estudiadas con la importancia en los seres vivos.

Una vez visualizada la animación realizaremos individualmente el siguiente cuestionario sobre la importancia del agua para la vida.

Cuestionario sobre la importancia del agua para la vida

Pregunta

Actividad 5

El agua es una molécula polar, por eso disuelve...

Respuestas

Numerosas sustancias

Pocas sustancias

Solo algunas sustancias

Retroalimentación

Pregunta

En el agua de mar hay disueltas...

Respuestas

Solo algunas sales

Muchos tipos de sales

Una cantidad fija de sales

Retroalimentación

Pregunta

¿Sirve el agua de transporte de sustancias?

Respuestas

Solo en ríos, mares, lagos...

Solo en plantas y animales 

En todos los organismos vivos y en mares, ríos....

Retroalimentación

Pregunta

¿Necesita el agua más calor para elevar su temperatura?

Respuestas

Sí, porque tiene que romper los puentes de hidrógeno

Sí, porque tiene que formar los puente de hidrógeno

No, el mismo calor que cualquier otra sustancia

Retroalimentación

Pregunta

¿Es cierto que el hielo flota y por eso hay vida marina en las zonas polares?

Respuestas

El hielo no flota y por eso no puede haber vida marina

El hielo flota como todos los sólidos, por eso hay vida marina

El hielo flota y sirve de aislante por eso hay vida marina

Retroalimentación

Pregunta

¿Por qué los insectos pueden desplazarse por la superfice del agua sin hundirse?

Respuestas

Debido a la alta capacidad calorífica del agua

A la tensión superficial del agua

A la densidad, si flota el hielo flotará un insecto.

Retroalimentación

Diario de aprendizaje

En el Diario de aprendizaje de nuestro portafolio individual haremos una nueva entrada que tendrá por título Una molécula muy especial.

Las entradas de este diario pueden ser documentos de texto compartidos con el profesor en Google Drive o nuestro cuaderno y podemos usar para ello la plantilla para escribir las entradas del diario. Es importante que tengamos claro cómo está siendo nuestro progreso, dedicaremos diez o quince minutos a ello y, posteriormente, haremos una puesta en común en el aula.