Una mescla és una substància que està formada per diversos components (dos o més), que no perden les seues propietats i característiques pel fet de mesclar-se ja que no es produeix una reacció química entre ells. exemples de mescles poden ser una ensalada, aigua salada (aigua i sal), sucre i sal, etc.
Tenim dos tipus de mescles diferents.
MESCLES HOMOGÈNIES: Aquelles mescles que els seus components no es poden diferenciar a simple vista. Les mescles homogènies de líquids es coneixen amb el nom de dissolucions i estan constituïdes per un solut i un dissolvent, sent el primer el que es troba en menor proporció i a més sol ser el líquid. Per exemple, l'aigua mesclada amb sals minerals o amb sucre, l'aigua seria el dissolvent i el sucre el solut.
MESCLES HETEROGÈNIES: Aquelles mescles en les quals els seus components es poden diferenciar a simple vista.
En aquest vídeo d'animació podem veure la diferència entre les substàncies pures i les mescles, i t'ajudarà a entendre com poden separar-se, per què i per a què a través d'exemples pròxims.
Una forma divertida d'aprofundir una mica més en la química i els tipus de matèria.
En el nostre dia a dia, només hem de prestar una miqueta d'atenció i podrem observar una gran quantitat d'esdeveniments relacionats amb les tècniques de separació de mescles. Per exemple, quan preparem un café utilitzem paper de filtre o un colador de tela per a separar els grans de café del líquid. També quan preparem pasta o espaguetis i utilitzem un colador per a separar-los de l'aigua. Igualment, en preparar alguns sucs de fruites els colem per a separar la polpa del suc.
Aquestes tècniques ens permeten separar mescles ja siguen homogènies o heterogènies. Els procediments mecànics s'empren per a separar mescles heterogènies i els procediments físics per a separar mescles homogènies.
A continuació, t'ensenyaré en què consisteix cadascun d'ells.
FILTRACIÓ
Aquest procediment és un dels més emprats en la quotidianitat. La filtració consisteix a fer passar a través d'un paper de filtre una mescla formada per un sòlid i un líquid, quedant retingut en el paper de filtre la part sòlida i el líquid és recollit en un altre recipient com filtrat.
Exemple: Quan es filtra el café.
En aquest vídeo podem veure un experiment de filtració casolà realitzat per un alumne de sisé de primària:
DECANTACIÓ
Aquest mètode consisteix a separar dos líquids que no es mesclen, és a dir, que no són solubles, o a separar una mescla formada per un sòlid insoluble en un líquid. Per exemple, una mescla d'aigua i oli. El material més dens (aigua) cau en el fons de l'envàs i mentre que el material menys dens (oli) roman en la superfície.
Ací podeu veure un exemple casolà de com fer un experiment de decantació:
DISSOLUCIÒ
La mescla d'arena i sal es pot separar fàcilment mitjançant dissolució i aprofitant el que sabem sobre les propietats dels seus components.
La sal és soluble en aigua. És principalment clorur de sodi (NaCl).
L'aigua és una substància polar, és a dir, una part de la seua molècula té càrrega positiva i una altra càrrega negativa. Per això, la part negativa de les molècules d'aigua atrau els ions sodi i la part positiva als ions clor. D'aquesta forma els ions se separen i el cristall es dissol.
L'arena està composta per grans de roques. El diàmetre d'aquests grans ha d'estar comprés entre 0,0625mm i 2mm. així que, si la seua grandària fóra major o menor ja no podria dir-se arena.
Per a separar la sal de l'arena, la clau està a afegir aigua a la mescla per a DISSOLDRE la sal. Després l'arena se separa de l'aigua salada per filtració. Finalment, l'aigua salada es deixa evaporar.
Ací podeu veure un exemple casolà de com fer un experiment de separació de arena i sal pel mètode de dissolució:
EVAPORACIÓ
Aquest mètode s'utilitza per a separar un sòlid dissolt en un líquid. Per exemple, una dissolució d'aigua salada, es porta a calfament sense tapar el recipient i es deixa fins a evaporar tota l'aigua perquè així vaig quedar el sòlid com a residu en el fons.
Ací us deixe un vídeo d'un experiment casolà d'evaporació. En aquesta ocasió d'aigua i alcohol, també realitzat per xiquets:
DESTIL·LACIÓ
Consisteix a separar una mescla de dos líquids que presenten diferents punts d'ebullició, els quals després es condensen en passar per una canonada freda. El líquid més volàtil, és a dir, el que posseeix menor punt d'ebullició s'evapora i se separarà primer. La destil·lació pot ser simple o fraccionada. Un exemple és la destil·lació del vi per a obtindre begudes alcohòliques com a brandi o conyac.
Ací us deixe amb un vídeo en el qual s'explica de forma senzilla com destil·lar vi per a obtindre alcohol etílic o etanol.
Hui dia, amb l'entrada de les noves tecnologies, els alumnes senten certa por a eixir de la zona de confort i, en certa manera, també s'ha perdut una cosa tan essencial com les relacions humanes, els sentiments i les emocions.
A través de l'aplicació ClassDojo, que està plantejada per a treballar el comportament, es pot crear un grup de classe anomenat per exemple “Hui em sent” i, en lloc de registrar comportaments, registrar emocions. Emocions que són en un primer moment seleccionades pel docent i després pels propis alumnes que van incorporant les que ells consideren necessàries per a registrar el seu estat d'ànim.
Una altra de les opcions és la realitat augmentada. A través de diferents materials, en aquest cas llibres de lectura, podem arribar a treballar continguts i emocions, perquè el propi llibre porta ja els codis que han de ser escanejats per a poder accedir a la realitat augmentada.
Si volem anar una mica més lluny, una eina molt pràctica és Aurasma. Aquesta aplicació ens porta a crear “aures” per a treballar les emocions, de tal forma que associem dibuixos propis de cada emoció amb el que significa. Això no solament podem fer-ho així, sinó que podem fer podcasts d'àudio que pugem després a una plataforma on alberguem tots ells i on els alumnes interpreten situacions relacionades amb les emocions o els sentiments.
La conjugació de tot això amb les diferents innovacions i canvis de l'entorn educatiu permet donar un valor especial i diferent a les emocions, arribant fins i tot a aprendre plorant i, d'altra banda, introduir eines tecnològiques que siguen una part més a l'aula i que s'acosten de manera diferent els aprenentatges als alumnes.
En els últims anys, l'auge de la tecnologia està contribuint significativament a la millora de l'educació de l'alumnat amb Trastorn de l'Espectre Autista (TEA) que presenta dificultats en la comunicació i integració social.
Existeixen multitud de recursos tecnològics per a treballar tant a casa com en classe. Raúl Tárraga Mínguez, Pilar Sanz Cervera i Amparo Tijeras Iborra, pertanyents al departament de Didàctica i Organització Escolar de la Universitat de València, comenten alguns d'aquests.
Els pictogrames són el recurs més utilitzat per a comunicar-se amb els xiquets amb TEA i la incorporació de les TIC facilita enormement el seu treball. Les tauletes digitals són una eina indispensable per a la comunicació ja que algunes permeten reproduir el text o els pictogrames sense necessitat de llegir-los.
D'altra banda, les pissarres digitals interactives (PDI) presenten un suport més adequat per al treball de continguts curriculars que els tradicionals formats de llapis i paper.
Aquests recursos TIC han de ser coneguts per part dels docents, ja que, en última instància, són els que han de valorar quines eines són més interessants per a millorar la intervenció educativa, i amb això, la qualitat de vida dels estudiants.
Què poden aportar les TIC en l'educació de Física i Química?
Existeixen infinitat d'eines i recursos especialment dissenyats per a assimilar aquests continguts com a animacions, interactius, experiments etc. A continuació, es mostra una llista de recursos online en obert molt útils per al dia a dia a l'aula de Física i Química:
EINES 2.0
1. Ptable. Taula periòdica interactiva que permet conéixer les propietats de cada element amb un simple clic.
2. Web 2.0 Calc. Calculadora científica en línia per a realitzar operacions complexes i resoldre problemes.
3. Convertidors d'unitats. Convertidors online de diferents tipus d'unitats, per a assimilar i practicar les equivalències entre mesures.
SIMULACIONS
4. PhET (en anglés). Simulacions interactives per a diverses àrees de Ciències, entre elles Física i Química, que poden utilitzar-se en línia o descarregar-se. Permeten comprovar de forma pràctica i virtual conceptes, processos o comportaments dels materials, les forces o l'energia. A més, s'inclouen idees d'ús en classe d'aquestes simulacions per als docents.
5. Apps de Física. Col·lecció de senzilles miniaplicacions que recreen diferents processos o situacions físiques en les quals poden modificar-se variables per a observar els canvis i evolucions que generen.
6. Physics Interactives (en anglés). Recopilació d'interactius organitzats per a treballar diversos temes, des de l'energia fins al moviment, la reflexió o la refracció.
7. Jmol. Senzilla aplicació de Java que et permet crear els teus propis models moleculars interactius en tres dimensions. Té una extensió, JSmol, que no necessita Java. En aquesta web hi ha informació sobre com utilitzar aquest programari i es recopilen alguns models manipulables.
MATERIALS I RECURSOS INTERACTIUS
8. Projecte Newton. Espai web coordinat per l'Institut Nacional de Tecnologies Educatives i de Formació del Professorat (INTEF) en el qual es recopilen recursos educatius per a la matèria de Física i Química. Té una secció de jocs amb més de 200 propostes.
9. Clickmica. Web de la Fundació Andalusa per a la Divulgació de la Innovació i el Coneixement, amb dades curioses, preguntes i respostes sobre la Química, els seus descobriments i investigadors destacables al llarg de la història. Inclou una secció de multimèdia i una altra de recursos amb jocs, unitats didàctiques i activitats, molt interessants.
10. Cernland. Parc temàtic virtual del CERN disponible en diversos idiomes i dissenyat per a acostar als xiquets a l'accelerador de partícules i descobrir-los les claus de la Física a través de jocs, recursos multimèdia i informació divulgativa.
Com podem veure, estudiar la Física i la Química ja no té per què ser tan avorrit. T'animes?
En la naturalesa i en la nostra vida diària es presenten molts fenòmens que impliquen cicles o processos propis que tenen els seus propis ritmes i temps.
Tots els dies ocorren canvis en la matèria que ens envolta que, a vegades, comporten un canvi l'aspecte, la forma, l'estat. A aquests canvis els direm canvis físics de la matèria. Aquests canvis poden ser canvis reversibles i irreversibles.
Els processos de canvis irreversibles són aqueixos que ocorren en un només sentit i que no poden tornar a la situació inicial. Has vist alguna vegada un got trencar-se i veure caure els trossos per tots costats? És un clar exemple de processos irreversible. És impossible que es puga recuperar i tornar a unir-se. Els canvis irreversibles, per tant, es defineixen com aquells en què no es pot tornar a l'estat natural, no es pot desfer el procés.
En canvi, el cicle de l'aigua és un exemple perfecte de reversibilitat que podem trobar en la naturalesa. L'aigua s'evapora de la superfície de la terra. Després el vapor d'aigua es refreda i forma els núvols. Després l'aigua cau a la terra en forma de pluja i torna a retornar als rius i mars. Aquest procés es repeteix novament en l'ambient i, per tant, és reversible.
Si voleu conéixer una miqueta més sobre aquest tema ací us deixe que explica la diferència entre canvis físics reversibles i irreversibles:
Encara que fins al moment s'ha esmentat únicament els estats sòlid, líquid i gas de la matèria, en realitat existeix un quart estat anomenat PLASMA.
El plasma es forma sota temperatures i pressions extremadament altes, fent que els impactes entre els electrons siguen molt violents, separant-se del nucli dels àtoms i deixant només àtoms dispersos.
Per tant, el plasma és una mescla de nuclis positius i electrons lliures, que té la capacitat de conduir electricitat.
Un exemple de plasma present en el nostre univers és el Sol.
Altres exemples de plasma són els plasmes terrestres:
Els llamps durant una tempesta.
La ionosfera, que és la capa de l'atmosfera terrestre que s'estén entre els 80 i els 500 km d'altitud.
L'aurora boreal.
I també, a més del Sol, existeixen uns altres plasmes espacials i astrofísics com:
Les estreles.
Els vents solars.
El espai interplanetari (la matèria entre els planetes del Sistema Solar), el espai interestel·lar (la matèria entre les estreles) i el espai intergaláctico (la matèria entre les galàxies).
Les nebuloses intergalácticas.
Ambiplasma.
Finalment, podem destacar l'Estat Condensat de Bose-Einstein que representen un cinqué estat de la matèria. Són estats superfluids gasosos refredats a temperatures molt pròximes al zero absolut (-273 °C).
Per a fer-nos una idea del que seria un objecte quotidià estant en estat de Bose-Einstein, proposem imaginar que diverses persones estigueren assegudes en la mateixa cadira, no una asseguda sobre una altra, sinó literalment totes assegudes en la mateixa cadira, ocupant el mateix espai en el mateix moment.
Les matemàtiques i la ciència abasten temes relacionats amb la naturalesa a més de l'estudi dels números o la geometria. No obstant això, el pensament científic va més enllà i es relaciona també amb la capacitat per a ser autònom o la resolució de problemes de la vida quotidiana.
Una visió lògica desenvolupada ajuda als xiquets a trobar relacions entre els fets, les idees o les causes i els efectes.
El pensament científic no solament és positiu en l'àmbit acadèmic, sinó que ofereix múltiples avantatges en la vida diària i en la formació del xiquet com a persona. Entre altres coses, amb el desenvolupament del pensament científic, el xiquet:
Millora la seua capacitat de raonament i la seua habilitat per a passar de nocions bàsiques a complexes.
Aprén a resoldre problemes en situacions reals.
Practica la construcció del seu propi aprenentatge.
Exercita la seua capacitat deductiva i aprén a crear estratègies i solucions pròpies.
Millora la seua relació amb l'entorn físic i la seua percepció dels espais, les formes, les parts i el tot.
Existeixen diversos jocs online o per a mòbil i tauleta que fomenten l'esperit científic, la resolució de problemes i la lògica:
Unblock Em. Mou blocs de fusta per a traure el de color roig. App disponible per a iOS i Android, amb versions gratuïtes i de pagament.
Crazy Machines. Ajuda al professor més boig a crear divertides màquines amb els seus invents i objectes quotidians. Disponible per a iOS i Android, amb versió Lite gratuïta.
Cut the Rope. Aconsegueix que Nom es menge el seu caramel tallant la corda en el moment i de la manera adequada. App per a iOS i Android.
Bad Piggies. Després del popular Angry Birds, aquest lliurament et convida a construir màquines i artefactes per als seus enemics, els porcs verds. Es descarrega per a Android (gratuït), iOS (de pagament) i ordinador (de pagament).
Endevinalles. Web amb enigmes, jocs i passatemps online per a exercitar el raonament, la lògica i també la memòria, el càlcul o l'observació.
La matèria es presenta en tres estats o formes d'agregació: SÓLID, LÍQUID I GASÓS.
Donades les condicions existents en la superfície terrestre, només algunes substàncies poden trobar-se de manera natural en els tres estats, tal és el cas de l'aigua.
La majoria de substàncies es presenten en un estat concret. Així, els metalls o les substàncies que constitueixen els minerals es troben en estat sòlid i l'oxigen en estat gasós:
Els sòlids tenen forma i volum constants. Es caracteritzen per la rigidesa i regularitat de les seues estructures. En l'estat sòlid les partícules solament poden moure's vibrant o oscil·lant al voltant de posicions fixes, però no poden moure's traslladant-se lliurement al llarg del sòlid.
Els líquids no tenen forma fixa però sí volum. La variabilitat de forma i el presentar unes propietats molt específiques són característiques dels líquids. En els líquids el moviment és desordenat, però existeixen associacions de diverses partícules que, com si foren una, es mouen a l'uníson. En augmentar la temperatura augmenta la mobilitat de les partícules (la seua energia).
Els gasos no tenen forma ni volum fixos. En ells és molt característica la gran variació de volum que experimenten en canviar les condicions de temperatura i pressió. Les partícules es mouen de forma desordenada, amb xocs entre elles i amb les parets del recipient que els conté. Això explica les propietats d'expansibilitat i compressibilitat que presenten els gasos: les seues partícules es mouen lliurement, de manera que ocupen tot l'espai disponible.
Finalment, en aquest vídeo es mostra una breu visualització de com és el moviment de les partícules en funció de l'estat de la matèria.
Els canvis químics són aquelles modificacions que pateixen les substàncies i que les converteixen en altres diferents. Això es deu al fet que la mateixa pateix una modificació en la seua naturalesa.
Els canvis químics es diferencien llavors dels canvis físics lloc que en aquests últims no es produeix una transformació en la naturalesa, sinó que simplement hi ha un canvi d'estat, volum o forma.
Com per exemple, quan es posa aigua en una foia i aquesta bull, passa d'estat líquid a gasós. Però es tracta d'un canvi reversible és a dir, que el vapor d'aigua pot tornar a ser líquid.
Els canvis químics llavors no són reversibles, mentre que els físics sí que ho són. A més, es produeixen tant en el molecular com en el macroscòpic.
La digestió d'aliments és un altre clar exemple de canvi químic, ja que allò que mengem es transforma després en l'energia que precisem per a viure i per a portar avant diferents activitats, des de les bàsiques com caminar i respirar, fins a les més complexes, com pot ser pensar i treballar.
