Contextualización

La concentración es un tema fundamental en química, usado para describir la cantidad de una sustancia presente en un cierto volumen de solución. Existen diversas unidades de concentración, como molaridad, molalidad, normalidad, y porcentaje por masa. Aquí, nos concentraremos en una unidad menos conocida, pero muy relevante: partes por millón (ppm).

Las partes por millón son frecuentemente usadas en contextos donde las cantidades de una sustancia están presentes en cantidades muy pequeñas. Por ejemplo, podríamos usar ppm para describir la cantidad de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera, o la cantidad de plomo (Pb) en una muestra de agua.

La comprensión y el cálculo adecuado de las unidades de concentración, especialmente las partes por millón, son vitales en diversas áreas, desde la monitorización de la calidad del aire hasta el control de productos químicos tóxicos en el agua que bebemos. Por lo tanto, es una habilidad práctica muy relevante, tanto para la vida cotidiana como para futuras carreras en ciencias o ingeniería.

Actividad Práctica

Título de la Actividad: Detectives de Concentración - La Búsqueda por las Partes por Millón

Objetivo del Proyecto

Comprender de forma práctica el concepto de partes por millón (ppm) y desarrollar habilidad para calcular esta unidad de concentración. Además, desarrollar habilidades socioemocionales como trabajo en equipo, gestión de tiempo y resolución de problemas.

Descripción Detallada del Proyecto

Los grupos serán desafiados a encontrar la concentración de una "sustancia desconocida" en agua, expresada en partes por millón (ppm). Para ello, deberán desarrollar una metodología para diluir esa sustancia y calcular su concentración.

Materiales Necesarios

• Sustancia desconocida (por ejemplo, colorante alimenticio)
• Agua
• Pipetas u otros instrumentos de medición
• Balanza de precisión
• Recipientes para mezclas diluidas
• Calculadora

Paso a Paso Detallado para la Realización de la Actividad

1. Paso 1: Distribución de los grupos: Los alumnos serán divididos en grupos de 3 a 5 integrantes.

2. Paso 2: Estudio previo: Cada grupo debe estudiar sobre el concepto de partes por millón (ppm) y cómo calcular esa unidad de concentración.

3. Paso 3: Recepción de la sustancia desconocida: Cada grupo recibirá una cantidad fija de la sustancia desconocida.

4. Paso 4: Preparación de la solución: Cada grupo deberá añadir agua a la sustancia desconocida hasta obtener una solución. La cantidad de agua añadida debe ser anotada.

5. Paso 5: Pesaje: Cada grupo debe pesar la cantidad de la sustancia desconocida en su solución y esto servirá como la masa inicial de la sustancia.

6. Paso 6: Dilución: Los grupos deberán realizar diluciones sucesivas de la solución original, anotando el volumen de solución y el volumen de agua añadido en cada etapa.

7. Paso 7: Cálculo de la concentración en ppm: Cada grupo debe calcular la concentración de la sustancia desconocida en ppm en cada etapa de dilución.

8. Paso 8: Elaboración del informe: Los grupos deberán elaborar un informe detallando todo el proceso y los resultados obtenidos.

La actividad no debe llevar más de cuatro horas para ser concluida. El tiempo total para la entrega del proyecto es de una semana, incluyendo el informe final.

Entregas del Proyecto

Los grupos deberán entregar:

1. Informe Final: Un documento escrito reportando los procedimientos realizados y sus resultados. El informe debe ser dividido en cuatro secciones principales:

   • Introducción: El grupo debe contextualizar el tema "partes por millón", su relevancia y aplicación en el mundo real, además de presentar el objetivo del proyecto.

   • Desarrollo: El grupo debe explicitar la teoría detrás del concepto de partes por millón, explicar la actividad en detalle, indicar la metodología utilizada y presentar los resultados obtenidos, incluyendo las mediciones y cálculos realizados.

   • Conclusiones: El grupo debe concluir el trabajo retomando sus puntos principales, explicitando lo que aprendieron con el proyecto y qué conclusiones fueron retiradas sobre el concepto de partes por millón.

   • Bibliografía: El grupo debe indicar las fuentes en que se basaron para trabajar en el proyecto, como libros, páginas web, vídeos, etc.

2. Presentación: Cada grupo hará una presentación oral mostrando los resultados obtenidos y explicando el proceso que utilizaron. Pueden usar gráficos, tablas u otras formas visuales para demostrar sus resultados.