CONSIDERACIONES SOBRE ALGUNOS ERRORES
CONCEPTUALES EN EL APRENDIZAJE DE LA
QUIMICA
EN
EL BACHILLERATO
CAMANO,
A.,
MAYOS, C., MAESTRE,
C.
y
VENTURA, T.
del CRUP RECERCA
Comunicación p esen ada en las P ime as Jo nadas
de
In es igación Didác ica
de
la Física
y
la Química.
Valencia
1982.
SUMMARY
Some mis akes equen ly ound in he lea ning p ocess o Chemis y in seconda y schools a e deal h
wi h.
Speci ically:
-
he di icul y in making he di e ence be ween mixed and compound subs ance.
-
he di icul y in easoning he discon inuous na u e o ma e ,
-
he associa ions a om-elemen and molecule-compound,
-
he non comp enhension o he m01 concep , e c
...
Some sugges ed solu ions a e also ipcluded.
INTRODUCCION
El obje i o de es e a ículo es p esen a una se ie
de conside aciones sob e algunos e o es que se
dan ecuen emen e en el ap endizaje de la quí-
mica en el bachille a o, que c eemos son conse-
cuencia de la u ilización de una didác ica ajena a
la me odología cien í ica y a la e olución his ó ica
de los concep os.
Los ejemplos que se apo an co esponden a las
p opues as didác icas con enidas en el P oyec o
Fa aday del G up Rece ca
(1980.82)
y
son u o de
la expe iencia ob enida a lo la go de cua o años
de su u ilización.
LA DIFICULTAD DE DIFERENCIAR
ENTRE
MEZCLA
Y
COMPUESTO QUIMICO
Muchos alumnos no dis inguen cla amen e las
mezclas de los compues os, pues o que en ambos
casos in e ienen a ios componen es.
El o igen de es e e o c eemos que p o iene de
los hechos siguien es:
-
No se ha llegado a adqui i los concep os ope-
acionales de mezcla, sus ancia pu a, elemen o
y
compues o, que
pe mi an
dis ingui en e la sepa-
ación de los componen es de una mezcla
y
la se-
pa ación de los elemen os de un compues o
(descomposición).
-
Se han in oducido de onna p ecipi ada las de-
iniciones concep uales que p opo ciona
la
eo ía
a ómica. Una p ime a de inición de compues o
como aquella sus ancia cons i uida po á omos dis-
in os puede aplica se ambién a las mezclas. El
p oblema de dis inción esul a en onces insoluble
si no se in oduce a la ez el concep o de enlace
químico, lo quie complica ía oda ía más la
si uación.
Nues a p opues a es la u ilización expe imen al
de mé odos de sepa ación isicos, ales como la
des ilación, la c is alización, la sublimación, e c.,
que pe mi a a
los
alumnos
llega
a
los concep os
ope acionales de: mezcla y sus ancia pu a, del
mismo modo que el calen amien o ené gico
y
la
elec ólisis penni e dis ingui , pos e io men e, en-
e sus ancias pu as simples (elemen os)
y
com-
pues as (compues os).
La dis inción en e mezclas
y
compues os se
puede ealiza e i el ma co ope acional ci ado
a
a és del conjun o de los siguien es hechos:
-
Un compues o es una sus ancia pu a y como al
su empe a u a de usión
y
de ebullición se man-
iene cons an e, cosa que no ocu e en una mezcla
o
disolución (debido a que en
el
cambio de es ado
a ía
su composición).
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS
OTROS
TRABAJOS
-
En una mezcla las p opiedades dependen de las
can idades de los componen es que cons i uyen la
misma. En un compues o las p opiedades son
ijas.
-
Se necesi an condiciones más d ás icas cuando
se a a de sepa a los elemen os de un compues o
que en el caso de sepa a los componen es de una
mezcla.
-
En los compues os las can idades de los ele-
men os que se combinan gua dan siemp e la
misma elación.
LA
NECESIDAD
DE
JUSTIFICAR
LA
NATU-
RALEZA DISCONTINUA DE LA
MATERIA
En el desa ollo de una eona de la ma e ia que
explique sus p opiedades
y
las di e encias obse a-
das en e mezclas, compues os
y
elemen os, nos
encon a nos que exis e ya en los alumnos una
acep ación p e ia acn ica de su ca ác e discon i-
nuo. Es amos pues an e un caso, en el que no hay
que deniba un concep o p e io e óneo sino un-
damen a cn icamen e al concep o.
Una solución al p oblema es p esen a la hipó esis
de la con inuidad de la ma e ia como plausible
pa a que de es e modo la p egun a: ¿po qué c ee-
mos en la exis encia de los á omos?, adquie a odo
su signi icado.
Apa ece en onces la cues ión de alo a qué pnie-
bas son ealmen e ele an es espec o al ca ác e
discon inuo de la ma ena, cuáles lo sugie en con
una cie a p obabilidad y cuáles en ealidad no
apo an e idencia alguna, a pesa de se ecuen e-
men e ci adas (W igh
1981).
En e las p ime as
cabe e e i se a la di usión de los gases y de los
sólidos en líquidos
y
a las leyes de las p opo cio-
nes de inidas
y
de las p opo ciones múl iples; en-
e las segundas, al c ecimien o de los c is ales
y
la e apo ación; y en e las úl imas, a la con ac-
ción de olumen
al
mezcla dos líquidos
y
la pe -
sis encia del colo al dilui una disolución
colo eada.
ATOMO-ELEMENTO
Y
MOLECULA-
COMPUESTO: UNA ASOCIACION CONCEP-
TUAL
QUE
DEBE EYITARSE
Un p oblema que se plan ea en una ap oximación
his ó ica a la idea de á omo
y
molécula a a és de
la eona a ómica de Dal on, es la de asocia ,
al
como ocum'a en la época de Dal on, los concep os
de á omo con elemen o.
y
de molécula con com-
pues o.
El
alumno es inducido, de es a o ma,
a
pensa que un elemen o es á o mado siemp e po
á omos (de
ahí
la esis encia pos e io a asimila
que gases como el hid ógeno son molecula es)
y
que un compues o es á o mado siemp e po molé-
culas (de
ahí
el e o de oma el NaCl
y
el Si02
como moleculai es).
La solución de! es e p oblema equie e:
-
La in oducción del concep o de
es uc u a
gi-
gan e
a la ez que el de molécula (Nu ield 1972).
Se en iende po es uc u a gigan e un conjun o
inin e umpido de á omos de la misma
o
di e en e
clase, combinados en e sí de o ma que no pue-
den di e encia se unidades disc e as. La es uc u a
gigan e es pues un concep o globalizado de los
sólidos me álicos, iónicos y e icula es
y
puede se
u ilizado p e iamen e a la clasi icación de los
sólidos.
-
Una ap oximación al concep o de ó mula
quí-
mica que deje bien cla o que el conocimien o de
una ó mula (empí ica) no implica conocimien o al-
guno sob e la es uc u a de la sus ancia.
SOBRE EL CONCEPTO DE MOL
Mucha es la li e a u a esc i a sob e las di icul ades
que en aña la comp ensión del concep o de mol
y
las en ajas e incon enien es de sus di e en es o -
mas de p esen ación.
La de inición de m01 como can idad de sus ancia
que con iene
6,02
x lW3 en idades especí icas (á o-
mos, moléculas, e c.) siendo e iden emen e cla a
y
concisa, deja 'la incógni a del núme o 6,02
x
lW3.
Si el m01 es simplemen e la «docena» del químico
pa a con a las unidades ma e iales que o man
una po ción de ma ena, en onces cabe p egun a se
¿po que no habe escogido, po ejemplo, lW3?
Un en oque qiue in en e da espues a a es a di i-
cul ad debe pa i del o igen his ó ico del concep o
de mol, haciendo e el p oblema
al
cual
espon-
día: dispone de can idades de di e en es sus an-
cias que con u ie an el mismo núme o de á omos
o moléculas. Ida solución ue oma can idades en
g amos iguales a las masas a ómicas ela i as.
El p oblema de es e en oque es en onces el que el
alumno asocie el concep o de mol al de masa mo-
la . Po ejemplo, asocie 12 g de ca bono con
1
m01
de á omos de ca bono
y
no con la masa de
1
m01
de á omos de ca bono.
Una in oducción del m01 que sal e
al
máximo
es e posible e o concep ual
y
po o o lado expli-
que el alo numé ico de la cons an e de A oga-
d o, apa en emen e a bi a ia, pensamoh equie e
ENSE~~ANZA
DE
LAS CIENCIAS
OTROS
TRABAJOS
la u ilización consecu i a de ambas ap oximacio-
nes: in oducción his ó ica del m01
y,
a con inua-
ción, su de inición ac ual en el SI.
POR
UNA
UTLLIZACION
DE
UN
LENGUAJE
QUIMICO QUE
NO
IMPLIQUE
ERRORES
CONCEPTUALES
En los úl imos años se ha des acado el papel im-
po an e que juega el lenguaje en la enseñanza de
las ciencias, no únicamen e como medio de comu-
nicación de las ideas, sino como una mane a de in-
e p e a y da sen ido a las expe iencias. Pode-
mos deci que en cie a o ma «comp ende una
eona es ap ende un lenguaje*.
En es e sen ido la u ilización de la nomencla u a
ecomendada po la IUPAC pa a designa las mag-
ni udes químicas, no solo e i a ambigüedades sino
que pe mi e en muchos casos p ecisa el signi i-
cado concep ual de és as (Caamaño
1982).
Ci emos
algunos ejemplos e e idos a magni udes molecu-
la es:
-
La o ma co ec a de exp esa la can idad de
sus ancia e i a la con usión concep ual que se ge-
ne aba
al
designa como á omo-g amo a un m01 de
moléculas.
-
Las nomencla u as
y
símbolos di e enciados
pa a la masa a lómica o molecula ela i a, la masa
a ómica y la míasa mola a o ece la dis inción en-
e es as magni udes.
-
Las ac uales; denominaciones
de
cons an e de
A ogad o y cons an e de Fa aday e i an con undi
es as magni udes con un núme o pu o
y
con una
unidad de elec icidad, espec i amen e.
Sin emba go, a pesa del es ue zo de u iliza un
lenguaje p eciso, el signi icado de algunos concep-
os en el lenguaje comen e nos induce a eces a
con usión. Po ejemplo, la palab a can idad emi e
sin desea lo a en ende masa, cuando en
el
len-
guaje químico signi ica can idad de sus ancia. La
solución habi ual de e e imos a es a magni ud
como núme o de moles ampoco es sa is ac o ia
pues o que la can idad de sus ancia es una magni-
ud isica con dimensiones
y
no un núme o.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
GRUP RECERCA.
1!480-82.
P oyec o Fa ada
(1.
Química
NUFFIELD,
1972,
Quúnica. Manuel Pa a p o eso es,
cap.
4.
pa a
el bachille a o) Guía gene al, Unidades idác icas
(guía
Re e é.
del alumno
Y
del p o eso ), ICE de la Uni e sidad Au b
C~o,
1982,
Las
nue as en
la
exp esión
noma de Ba celona: Bella ena, Ba celona.
y
nomencla u a de las magni udes isicas
y
químicas
y
de
WRIGHT, P.G.,
1981,
E idence and non-e idence o he exis- sus unidades, Jo niadas de Didác ica de la Física
y
Química,
ence o a oms and molecules,
Educa ion in Chemis y,
18,
ICE
de la Uni eniidad de Valencia,
1982.
3,
p.
74.