Hidrocarburos en microescala. Experimentos para obtener e identificar alquenos y alquinos

M. PERALTA; M.E. PAROLO; I.G.A. FUNES; M. SAVINI; M.E. ROCA JALIL

QUÍMICA APLICADA 2. Experimentos y experiencias en Química

Mireuca

Lugar: Neuquén; Año: 2020; p. 164 - 177

La enseñanza de las ciencias ha evolucionado considerablemente en los últimos años de forma tal que actualmente su foco está puesto tanto en fomentar el aprendizaje significativo como en formar ciudadanos capaces de interpretar y actuar sobre su entorno.1 De esta manera, la enseñanza de las ciencias naturalesrequiere de estrategias que permitan a los estudiantes apropiarse de los conceptos teóricos y aplicarlos a su entorno. La Química Orgánica es una disciplina que no se encuentra ajena a esta situación, por lo que el proceso de enseñanza-aprendizaje de sus contenidos teóricos debe necesariamente encontrarse acompañadode la mayor cantidad de actividades experimentales2, 3. Tradicionalmente, los cursos experimentales de Química Orgánica han utilizado técnicas a escala convencional (semimicro). Desde 1923, cuando Fritz Pregl recibió el Premio Nobel de Química por su trabajo relacionado con el método de micro análisis de sustancias orgánicas, comenzaron a desarrollarse trabajos experimentales a escala reducida y publicarse numerosos artículos en la temática. En los últimos años se ha impulsado el uso de técnicas a nivel microescala en los laboratorios de enseñanza de la Química Orgánica, con tendencia creciente en metodología4, 5. La microescala presenta gran cantidad de ventajas respecto a la escala convencional. Una de las más evidentes es la cantidad de reactivo con la que se trabaja dado que para ser consideradomicroescala debe encontrarse en un rango de 0,005 a 0,5 g de reactivo y no más de 10 mL de disolvente. Una consecuencia directa es la reducción de costos por estudiante en cada experiencia; lo que a su vez posibilita mayor cantidad de trabajos experimentales con los mismos recursos. Además, el trabajo enmicroescala mejora la seguridad dentro del laboratorio, reduciendo considerablemente la exposición a sustancias potencialmente tóxicas, los riesgos de accidentes y la cantidad de residuos generados (se estima que se reduce aproximadamente el 75 %, loque dependerá del tipo y número de experiencias realizadas). Cabe señalar que las actividades experimentales en microescala permiten aplicar y profundizar los conceptos teóricos del mismo modo que laescala convencional. Debido a que en muchos casos la metodología requiere menores tiempos de reacción, esto permite promover la discusión de los resultados durante la práctica, favoreciendo el aprendizaje significativo.Finalmente, este tipo de trabajo en microescala también aporta a la conciencia ambiental de los estudiantes fomentando el principio de las 3R: Reducir, Reciclar y Recuperar6. Como consecuencia, la microescala es reconocida por laUnión Internacional de Química Pura y Aplicada, por la Sociedad Americana de Química (IUPAC y ACS respectivamente, por sussiglas en inglés) y por otras renombradas instituciones de la enseñanza y la investigación. Existen más de diez millones de compuestos orgánicos organizados en relativamente pocas familias y cuyas reactividades pueden ser predichas si se conocen sus estructuras. Por esto, el aprendizaje de la Química Orgánica comienza con el estudio de las familias más sencillas pero que aportan los conceptosfundamentales. Los hidrocarburos son compuestos orgánicos constituidos solamente por carbono e hidrógeno, los cuales pueden clasificarse como saturados, nsaturados y aromáticos. En particular, los hidrocarburos insaturados son de suma importancia debido a su reactividad, ya que es posible transformarlos en otras sustancias orgánicas. En este marco, el presente trabajo propone la síntesis en microescala de dos hidrocarburos insaturados: isobuteno y fenilacetileno, y el estudio de sus propiedades químicas mediante su interacción con diferentes reactivos. El principal objetivo es aplicar en el laboratorio de Química Orgánica la técnica en microescala buscando motivar, formar e implicar a losestudiantes en metodologías amigables con el ambiente y la salud, concientizando sobre la relevancia de introducir nuevas técnicas de enseñanza teórico-experimental para educadores de química