DATALOGGER EN EL LABORATORIO DE QUÍMICA PARA INGENIEROS

JORGE MARTÍNEZ, JAVIER QUINTEROS, SOLEDAD MARTÍNEZ Y CARLOS HARGUINTEGUY

Olavarria, Buenos Aires

Jornada; VIII Jornadas de Enseñanza Universitaria de la Química y XIV Reunión de Educadores de Química; 2008

Asociación Química Argnetina

Los contenidos de química en las carreras de ingeniería proporcionan al egresado un lenguaje adecuado para comunicarse con eficiencia en diversos campos productivos o de servicios. La enseñanza y el aprendizaje de Química Aplicada en el primer año de las carreras de ingeniería contempla el desarrollo de actividades prácticas y clases teóricas. Las actividades prácticas comprenden la resolución de ejercicios y problemas a lápiz y papel, así como la realización de trabajos prácticos de laboratorio. La implementación del Proyecto de Mejoramiento de la Enseñanza en Ingeniería (PROMEI), permitió la adquisición de materiales, elementos e instrumental específico de laboratorio. Esto facilitó la incorporación de procesos instruccionales innovadores, apoyados en metodologías centradas en el estudiante, entre los cuales se encuentran el uso de las nuevas tecnologías de la información y de la comunicación (NTIC) (Vallejo et al.2007). Los dispositivos experimentales clásicos de un laboratorio químico requieren la adquisición de  habilidades procedimentales específicas de la disciplina. Muchas veces, estos contenidos procedimentales, se alejan de los objetivos planteados para el perfil del estudiante de ingeniería, provocando desmotivación en el alumno y constituyéndose en un obstáculo para el aprendizaje. El datalogger, surge así como una alternativa que promovería el aprendizaje significativo actuando como elemento motivador, ya que al romper la rutina del aula, contribuye a generar una mejor disposición de los alumnos hacia los contenidos trabajados (Gómez, 2005). Es un potencial disparador de ideas que fomenta el planteo y contrastación de hipótesis, así como la búsqueda de nuevas situaciones problemáticas de aprendizaje (Fearn, 2006); y la reflexión sobre los conceptos y procedimientos involucrados en la experiencia (Mee, 2002). Por otra parte, permite realizar mediciones con mayor rapidez y precisión, agilizando así el desarrollo del práctico, el manejo de los datos obtenidos y facilitando la discusión de los resultados y el replanteo de hipótesis (Jones, 2000, Khalili et al, 2001; Mee, 2002). La medición en tiempo real, refuerza la conexión entre lo “concreto” (el material) y la abstracción matemática (gráficos), favoreciendo de esta manera la articulación entre contenidos procedimentales y conceptuales (Carlsson et al.; 1998). En este trabajo presentaremos una aplicación concreta del instrumento datalogger para ser aplicada en una clase de trabajo práctico de laboratorio referida a la unidad Termoquímica.   EXPERIENCIA DE LABORATORIO PROPUESTA Propósitos: - Determinar si una reacción química es endotérmica o exotérmica. - Establecer la relación entre la cantidad de materia usada y el calor de reacción. - Verificar los supuestos de la relación del calor con la variación de temperatura. Actividad previa al laboratorio: Dibuje la curva de temperatura en función del tiempo que esperaría ver para una reacción exotérmica y para una endotérmica. Procedimiento: Colocar 25 ml de ácido clorhídrico 0.5 M en el calorímetro, que contiene el sensor de temperatura, y presionar play para comenzar a registrar datos. Después de 20 segundos agregar 25 ml de NaOH 0.5 M a la solución ácida. Finalmente, grabar los datos y los gráficos temperatura/tiempo obtenidos, hasta que la lectura de temperatura se haya estabilizado. Repita la experiencia usando 50 ml de HCl 0.5M y 50 ml de NaOH 0.5M. Análisis: Examina tus gráficos de temperatura vs tiempo del datalogger para determinar cual reacción es endotérmica y cual exotérmica. Compáralos con las curvas que habías dibujado previo a la experiencia. Con la herramienta Statistics del menú registre la temperatura mínima y máxima que se muestra en pantalla. Repita el proceso de análisis para las reacción 2. Síntesis final: ¿Cuál reacción tuvo un cambio de temperatura negativo? ¿Esto significa que la reacción es endotérmica o exotérmica? Explique. Describa similitudes y diferencias de las curvas temperatura/tiempo obtenidas en las dos experiencias. ¿Qué conclusión puede sacar de esta comparación?   REFLEXIONES FINALES. Acordamos con Salomón (1992) en que la rapidez y facilidad con que se realizan las mediciones, “liberan” al alumno de tareas rutinarias, o mecánicas, (tales como tomar temperaturas en tiempos regulares), permitiéndole enfocarse en actividades cognitivas de nivel superior. Por otra parte, el uso de esta nueva tecnología permite medir, mostrar en pantalla y analizar los datos en tiempo real, ello, según Carlsson et al. (1998) proporciona un vínculo fuerte entre los “eventos reales” y entidades abstractas, representaciones del evento real, tales como los gráficos. Esperamos lograr a través de esta propuesta una mayor disponibilidad del tiempo para la discusión, reflexión, etc. de los fundamentos de la experiencia trabajada, a fin de estimular en el alumno la integración de contenidos procedimentales, conceptuales y actitudinales, la generación de hipótesis, la indagación, la reflexión metacognitiva.