¿Cuanta energía necesito? - Pila de Zinc-Cobre

Hola Colegas!

Siguiendo con la idea de hacer laboratorios que ayuden a realizar un repaso general, hoy les mostraré una nueva forma de realizar un laboratorio de toda la vida, de hecho lo pueden encontrar en mi post: Celdas Electroquímicas.

Antes de hablarles de la secuencia les comento que para el laboratorio se necesita por grupo: un limón (se les puede pedir que lleven uno), una lamina de cobre (1x3cm), una lamina de zinc (1x3cm), una luz led, un multimetro y dos pinzas cocodrilo pequeñas. En el caso del multimetro no es necesario tener uno para cada grupo, lo pueden ir compartiendo entre diferentes grupos, estos testers se pueden comprar en ferreterias y generalmente no salen muy caros.

Tal como la vez anterior les voy a pedir que comencemos el laboratorio aplicando un KPSI, en el link podrán encontrar una propuesta para este laboratorio en partícular, al encontrarse en word pueden modificarla según sus requerimientos.

Una vez que el tiempo para completar el KPSI termina, tal como les plantee la semana anterior, revisamos las respuestas de los estudiantes en la pizarra de manera que ellos puedan ir haciendose una idea del marco teórico, es importante que no les digamos que esto es el marco teórico, la idea es que ellos lo descubran y determinen cuanto o que información van a utilizar. 

Cuando ya se han revisado todas las preguntas y afirmaciones, se les entrega a los grupos los materiales escritos arriba, una tabla de potenciales y un formato de presentación de datos (Mini informe), la semana anterior les entregue la V de Gowin para que los chicos de segundo medio la usaran, si sienten que les funcionó a sus estudiantes pueden volver a usarla, pero si se complicaron mucho, pueden ocupar este formato más simple, para que vayan decidiendo que escribir. En el cuadro de arriba va la pregunta que creen se responde con el laboratorio y el resto de los cuadros se llena como generalmente se ocupa en un informe normal (Con apartados de una V).

En el mesón del profesor queda un cuchillo o bisturí para que puedan realizar los cortes en el limón.

Procedimiento:

1. Se toma el limón y se le hacen dos cortes lo suficientemente amplios para que calcen las laminas de cobre y zinc.

2. En cada corte se introduce una de las laminas.

3. Se usa uno de los cocodrilos del cable puente en la lamina de cobre y el cocodrilo de otro cable puente para la lamina de zinc.

4. Con los cocodrilos que quedan se hace la conexión con el multitester, de manera que se pueda saber cuanta corriente producen los electrones.
5. Una vez que han anotado el valor, se les pide que cambien el tester por la luz led para ver si con esa corriente se puede prender.
6. Una vez terminado ese proceso se les pide que se unan a otro grupo y pongan sus limones en serie, como en la imagen de arriba.

7. Por último se les recuerda que revisen los potenciales de los electrodos para hacer el cálculo de la FEM, y analicen la coherencia de los datos.

Si les parece una buena idea, pueden imprimir un set de potenciales y plastificarlos para que puedan ocuparlos en otros momentos, si no consideran que tiene suficientes potenciales me avisan y hago una lista más larga.

Para usar el tester deben seguir una única instrucción:

Una vez que terminan con la experimentación y tienen todos sus datos, se les da el tiempo para poder completar el formato y establecer cuál será su pregunta. Si tienen tiempo, pueden hacer la siguiente pregunta para la fase de aplicación, ¿Cómo sé cuantos limones necesito para prender una ampolleta LED de 9W? la respuesta puede ir escrita en la parte de atrás del formato.

Al momento de revisar el informe se espera que en teoría de referencia e ideas claves hablen de reacciones redox, semireacciones, flujo de electrones, FEM, electrodos, puente salino, y corriente. La hipótesis dependerá si la pregunta se enfoca a la corriente que se necesita para prender la luz led o si la corriente que mide el tester será igual al cálculo teórico. Con respecto a las conclusiones es necesario que hagan la diferencia entre el limón aportando el medio, los electrodos como fuente de la corriente y lo que ocurre cuando los limones se ponen en serie con respecto a la corriente.

Espero les sirva, nos leemos!