Actividades de las fuerzas intermoleculares para la escuela primaria

Conexiones que no puede ver

Todo en nuestro mundo está hecho de diferentes átomos y moléculas. Aunque los estudiantes no pueden verlo, las moléculas siempre están interactuando. Cuando los estudiantes más pequeños aprenden sobre las interacciones entre moléculas, pueden entender por qué ocurren ciertos eventos, como objetos flotando, azúcar disolviéndose en té helado o aceite y agua que nunca se mezclan.

Veamos algunas actividades para ayudar a los estudiantes a comprender las fuerzas intermoleculares. Se sugiere que los estudiantes completen Introducción a moléculas e iones antes de completar las otras actividades. Esto les da a los estudiantes una comprensión básica de las moléculas y los iones para usar como base para las otras actividades.

Introducción a moléculas e iones

Utilice estas actividades prácticas para ayudar a los estudiantes a comprender los tipos básicos de moléculas e iones.

Materiales

• Arcilla de diferentes colores
• Imanes de barra
• Bloques de madera
• Piezas de velcro

Direcciones del maestro

Moléculas

1. Explique a los estudiantes que las «moléculas» se crean cuando se combinan diferentes átomos, como el hidrógeno y el oxígeno que se combinan para formar agua.
2. Proporcione a cada alumno dos bolas de arcilla de diferentes colores. Haga que los combinen sin apretar para hacer una bola. La bola debe verse como un remolino de los dos colores.
3. Dígales a los estudiantes que cada bola de color representa un átomo diferente, como hidrógeno u oxígeno. Cuando la arcilla se combina, forma una molécula. En una molécula, cada átomo todavía está allí aunque se haya hecho algo nuevo, al igual que los dos colores todavía están allí aunque se hizo una nueva bola.

Polar y no polar

1. Divida la clase en parejas y dé a cada pareja dos barras magnéticas y un bloque de madera.
2. Dígales a los estudiantes que una «molécula polar» tiene una parte que tiene una carga positiva y una parte que tiene una carga negativa, como un imán de barra. Esto crea un «dipolo».
3. Haga que los estudiantes experimenten con lo que sucede cuando los extremos positivo y negativo de las barras magnéticas interactúan entre sí.
4. Dígales a los estudiantes que una «molécula no polar» no tiene carga y que actuaría como un trozo de madera. Haga que los estudiantes sostengan ambos extremos de una barra magnética contra la madera y describan lo que sucede.

Iones

1. Explique a los estudiantes que los «iones» son átomos cargados positiva o negativamente.
2. Entregue a cada alumno trozos de velcro. Pídales que intenten conectar piezas que sean iguales y diferentes.
3. Comente con los estudiantes que la única forma en que las piezas de velcro se pegan es cuando se conectan un lado rugoso y un lado liso. Asimismo, los iones se sienten atraídos y quieren combinarse con átomos que tienen una carga opuesta.

Preguntas de discusión

• ¿En qué se parecen y en qué se diferencian las moléculas polares y no polares?
• ¿En qué se parecen y en qué se diferencian los iones y las moléculas?

Disolver o no

Haga que los estudiantes intenten disolver la sal en diferentes líquidos para comprender las interacciones ion-dipolo.

Materiales

• Tazas
• Agua
• Vinagre
• Petróleo
• sal
• Cucharas
• Papel
• Lapices

Direcciones del maestro

1. Divida la clase en grupos pequeños y proporcione a los grupos cucharas, papel, lápices y una taza de agua, aceite, vinagre y sal.
2. Pida a los estudiantes que coloquen una cucharada de sal en cada taza de agua, vinagre y aceite. Los estudiantes deben revolver cada taza.
3. Pida a los estudiantes que dibujen lo que observan que sucede en cada taza.
4. Discuta con los estudiantes cómo la sal se disolvió en las tazas de agua y vinagre debido a una » interacción ion-dipolo ». Por ejemplo, el ion positivo de sodio en la sal fue atraído por la carga parcial negativa de oxígeno en el agua. . De manera similar, el ión negativo de cloruro fue atraído por la carga positiva parcial de hidrógeno en el agua, como el extremo positivo de una barra magnética atraído por el extremo negativo de otro. Esto hizo que los iones se separaran, por lo que la sal se disolvió.
5. Guíe a los estudiantes a dibujar un diagrama de esta interacción en su papel.
6. Discuta cómo la sal no se disolvió en el aceite porque el aceite es una molécula no polar y los iones de sodio y cloruro de la sal no tienen nada que atraiga, como el imán y el bloque de madera.

Preguntas de discusión

• ¿Por qué la sal se disolvió en vinagre y agua, pero no en aceite?
• Según lo que sabe sobre moléculas no polares, como el aceite, ¿por qué cree que el agua y el aceite no se mezclan?

Mantenlo a flote

Involucre a los estudiantes en un experimento de flotación para aprender sobre las interacciones dipolo-dipolo.

Materiales

• Tazas de agua
• Clips de papel
• Pequeños trozos de tejido
• Red
• Papel
• Lapices
• Palillos de dientes
• Jabón
• Tazas pequeñas

Direcciones del maestro

1. Divida la clase en parejas y dé a cada pareja una taza de agua, un pañuelo de papel, un sujetapapeles, mondadientes, papel, lápices y una taza pequeña de jabón.
2. Haga que los estudiantes dejen caer el clip en el agua y dibujen lo que sucede. Los estudiantes deben recuperar el sujetapapeles del fondo del vaso.
3. Pida a los estudiantes que sequen el clip, luego lo coloquen en el pequeño trozo de papel y coloquen con cuidado el papel y el clip sobre la superficie del agua. El tejido se hundirá, pero el clip debe flotar. Si el pañuelo no se hunde de inmediato, pida a los estudiantes que empujen ligeramente los bordes hacia abajo con el borrador de un lápiz.
4. Analice cómo flota el clip debido a la «interacción dipolo-dipolo» de las moléculas de agua.
5. Sostenga una red. Explique cómo el «enlace de hidrógeno» de los átomos de hidrógeno en el agua actúa como una red en la superficie del agua permitiendo que flote el clip de papel ligero.
6. Haga que los estudiantes agiten la superficie del agua con un palillo mojado en jabón y dibujen lo que sucede con el clip.
7. Analice cómo el palillo que se mueve en el agua altera los enlaces de hidrógeno, lo que hace que el clip se hunda, como si se cortaran las cuerdas de la red.
8. Guíe a los estudiantes a dibujar un diagrama de esta interacción.

Preguntas de discusión

• ¿Cómo actuaron las moléculas de agua como una red para sostener el clip?
• ¿Por qué no puedes simplemente tirar el clip al agua para que flote?

Rodrigo Ricardo Editor y fundador