Actividades de equilibrio químico y dinámico para la escuela secundaria

Enseñanza del equilibrio químico y dinámico

Sus estudiantes pueden tener algunas ideas sobre lo que significa equilibrio, pero será importante ayudarlos a comprender lo que esto significa en un sentido técnico. A medida que enseñe a sus estudiantes de secundaria, ayúdelos a comprender qué significa “equilibrio” en química. Será útil darles ejemplos concretos, además de desafiarlos a resolver fórmulas de equilibrio.

Las siguientes actividades les darán a sus estudiantes la oportunidad de aprender más sobre el equilibrio químico y dinámico, así como aprender más sobre cómo determinar cada uno.

Equilibrio de tira y afloja

Materiales:

• Cuerda
• Pequeños pufs de diferentes colores

Instrucciones:

• Para presentar a sus estudiantes el concepto de equilibrio químico y dinámico, pida a varios estudiantes que se ofrezcan como voluntarios para tirar de la cuerda de tira y afloja en el frente del aula.
• Pida a sus alumnos que demuestren varios estados diferentes:
  
  • Ambos lados tiran con la misma fuerza, haciendo que la cuerda no se mueva
  • Un lado tira con mayor fuerza
• Haga que sus estudiantes discutan con un compañero qué ejemplo demuestra el equilibrio. Pídales que expliquen cómo sabían qué ejemplo era el equilibrio.
• Explique a sus alumnos que en química hay dos tipos de equilibrio: químico y dinámico. Haga que aparezcan nuevos voluntarios para demostrar ambos tipos de equilibrio.
• Divida a sus estudiantes en parejas y pregúnteles cómo pueden usar las bolsas de frijoles para representar el equilibrio químico. Escuche a la clase y pídales que discutan cómo los voluntarios pueden demostrar el equilibrio químico. En este punto, es importante que haga preguntas de apoyo para ayudar a los estudiantes a explicar su pensamiento y comprender correctamente el equilibrio químico.
  
  • Por ejemplo, podrían decirle a un estudiante que sostenga dos bolsas de frijoles amarillas y a otro que sostenga dos bolsas de frijoles rojas. Pregunte a sus alumnos si debe haber una cantidad igual de bolsas de frijoles o si las bolsas de frijoles deben ser del mismo color.
• Repita el proceso para el equilibrio dinámico. Haga que sus estudiantes dibujen un diagrama de los ejemplos de equilibrio en sus revistas científicas.

Equilibrio de agua

Materiales:

• 2 cilindros graduados, por grupo
• Agua
• 3 pajitas, por grupo

Instrucciones:

• Divida a sus estudiantes en parejas y haga que cada pareja recoja los cilindros graduados y las pajitas. En un cilindro, diga a los estudiantes que viertan entre 15 y 20 ml de agua. Deben dejar el otro cilindro vacío.
• Pida a los estudiantes que coloquen dos pajitas en el cilindro con agua. En el cilindro vacío, pídales que coloquen una pajita. Sus estudiantes deben registrar cada paso de la demostración en sus revistas científicas. Deben anotar cuánta agua hay en cada cilindro y actualizar después de cada ronda.
• Para cada ronda, los estudiantes colocarán su dedo sobre la parte superior de la (s) pajilla (s) para capturar el agua en la pajilla antes de moverla al otro cilindro. Habrá dos transferencias para cada ronda: una que se moverá del cilindro de una pajilla al cilindro de dos pajillas, y otra del cilindro de dos pajillas al cilindro de una pajilla.
  
  • Para la primera ronda, no habrá agua moviéndose del cilindro de una pajita al cilindro de dos pajillas, pero aún así deben completar la acción para mantener la consistencia.
• Haga que sus estudiantes repitan las transferencias y registren el volumen de agua en cada ronda. En cierto punto, los dos cilindros alcanzarán el equilibrio y el volumen no cambiará más. Pregunte a sus alumnos las siguientes preguntas de discusión:
  
  • ¿Qué está pasando con los cilindros? ¿Cómo es posible que muevas agua, pero el volumen no cambia?
  • ¿Tienen los cilindros la misma cantidad de agua? ¿Es esto una sorpresa para ti?
  • ¿Cómo puede esto demostrar el equilibrio si el agua no es la misma en cada cilindro?

Equilibrio Pom-Pom

Materiales:

• 60 pompones
• 2 tarrinas de plástico
• Cronómetro

Instrucciones:

• Explique a sus alumnos que realizarán varios experimentos diferentes para modelar el equilibrio. Utilizarán pompones para representar los diferentes componentes de una reacción química.
• Divida a sus alumnos por la mitad y mueva la mitad a un lado del aula, mientras que la otra mitad se para del otro lado. Coloque los dos cubos uno frente al otro. Extienda los 60 pompones en una mesa para un lado de su clase.
• Asigne a un estudiante el trabajo de cronometrar. Usan el cronómetro para cronometrar 5 segundos, gritando “inicio” y “parada” durante el resto de la clase. En esos 5 segundos, los estudiantes agarrarán pompones y los arrojarán al cubo del otro lado. Una vez que los pompones están en el cubo, los estudiantes del otro lado pueden agarrar pompones y arrojarlos hacia atrás.
• Después de los 5 segundos, cuente cuántos hay en cada cubo y registre la información en la pizarra.
• Repita este proceso de 4 a 5 veces más, hasta que los números sean aproximadamente los mismos en cada ronda.
• Ahora, repita todo el experimento con 2 estudiantes de un lado del aula y el resto del otro. Distribuya los pompones de manera uniforme antes de cronometrar.
• Al observar los datos, ayude a sus alumnos a sacar conclusiones sobre lo que está sucediendo con los pompones. Divídalos en pares y comparta un par de pensamientos en el que discutan cómo se diferenciaron los dos experimentos y cómo pudieron finalmente alcanzar el equilibrio.
• En sus diarios de ciencias, los estudiantes usan los datos que recopilaron para escribir ecuaciones que representan lo que sucedió en sus experimentos.