Concepto de mol y cálculos químicos

Gabriel Gellon, Martín Zysmilich

Por qué esta secuencia

La química nació como una ciencia experimental centrada en la cuantificación de las sustancias intervinientes en los cambios químicos. El cálculo de las masas de reactivos y productos es esencial desde un punto de vista práctico y se encuentra, a la vez, en la base del pensamiento químico. Para poder realizar estos cálculos es necesario entender el lenguaje de las ecuaciones químicas, el significado de las flechas y de los coeficientes y cómo ese lenguaje representa lo que pensamos que ocurre a nivel microscópico con las partículas que participan en las reacciones. No se trata simplemente de poder balancear las ecuaciones y realizar cálculos de manera automática, sino de comprender cómo estas representaciones reflejan la realidad física de los cambios químicos. A su vez, el concepto de mol es esencial para poder dotar estas representaciones abstractas de valores concretos de masa en el plano macroscópico. Son dos herramientas fundamentales en el arsenal del pensamiento químico.

Concepto de mol y cálculos químicos
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  1. Gases y árboles: un desafío químico

    Los árboles secuestran dióxido de carbono (CO2) al formar madera, lo que reduce la concentración de este gas en la atmósfera. Pero ¿cuántos árboles son necesarios para reducir CO2 en cierta cantidad? ¿Cómo calcularlo? Este desafío permite poner en contexto los cálculos químicos y ofrece la oportunidad de practicar herramientas de pensamiento asociadas con la estimación gruesa de cantidades.

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  2. Ecuaciones químicas: contando átomos

    En esta clase trabajamos los conceptos centrales de la representación de reacciones químicas mediante ecuaciones. Con frecuencia, los y las estudiantes no comprenden el fundamento detrás de estas representaciones: que los átomos de un lado y otro de la flecha son los mismos y que lo que sucede durante la reacción es que se cambia la manera en que están combinados.

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  3. De moléculas a gramos: concepto de mol

    Este es el corazón de la secuencia, en el que se introduce la poderosísima idea de mol. La vemos como una ingeniosa maniobra para manipular cantidades comparables de moléculas o átomos mediante mediciones macroscópicas. No ponemos énfasis en los cálculos, sino en los aspectos conceptuales que son su fundamento.

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  4. De dióxido de carbono a madera

    Con lo aprendido sobre cómo encarar cálculos químicos (estequiométricos), ahora podemos resolver el problema planteado anteriormente: cómo calcular cuánta madera se produce a partir de una cantidad dada de dióxido de carbono y a cuántos árboles plantados debería corresponder esa cantidad.

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  5.  

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Acerca de los autores

Gabriel Gellon

Biólogo, docente, divulgador. Expedición Ciencia. Buenos Aires, Argentina.

Martín Zysmilich

Químico, Profesor en George Washington University. Washington, DC, Estados Unidos.