IMPLICACIONES INDUSTRIALES ECOLÓGICAS & ECONÓMICAS DE LOS CALCULOS QUÍMICOS.

IMPLICACIONES INDUSTRIALES ECOLÓGICAS & ECONÓMICAS DE LOS CALCULOS QUÍMICOS.

La Química es la Ciencia que estudia las propiedades de las diversas

sustancias y sus transformaciones. Es más, pocas veces tomamos conciencia de que estamos completamente sujetos a las leyes de la Química, y que cada momento de nuestras existencias depende del complejo y conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en nuestros organismos y en todo lo que nos rodea.

Las actividades innovadoras publicadas sobre Química cotidiana suelen girar

en torno a varios centros de interés, como son: el hogar y la limpieza, la cocina y la belleza (cosmética), o las actividades profesionales. La Química en la cocina suele ser el entorno cotidiano más utilizado y los alimentos los protagonistas de ella, porque supone la aplicación de las ciencias a un

quehacer importante y útil en la vida cotidiana y su estudio permite fácilmente la integración de contenidos de diferentes materias. Del Cid y Criado diseñan

varias actividades, fundamentalmente para estudiantes de magisterio, en la que se utilizan la cocción de un plato de gambas o los platos de un menú formado por ensalada de lechuga, carne con guisantes y patatas, y manzana de postre, para estudiar contenidos como la ósmosis y la solubilidad de vitaminas, la conservación de guisantes y carne (según el color se observa su frescura) y la oxidación enzimática de la patata y de la manzana.

Los productos cosméticos también ofrecen una buena oportunidad para

interpretar los fenómenos químicos que transcurren en la vida diaria. Por esta razón, plantean experimentos sencillos de laboratorio sobre disoluciones, coloides, suspensiones, emulsiones, etc.

Si bien la estequiometria es uno de los aspectos fundamentales para el estudio de la Química, los ejercicios al respecto que se plantean en los libros de texto,

suelen ser repetitivos y referidos a sustancias ajenas a los alumnos.

En este trabajo, se describen algunos ejemplos de cálculos estequiométricos, basados en problemas de la realidad cotidiana, pero que pueden ser también de utilidad para docentes de Química de otros niveles y perfiles educativos.

Entre otros aspectos implicados en los problemas, se incluyen cuestiones sobre estequiometría de: medicamentos, compuestos de flúor para el cuidado dental, fertilizantes, composición de aguas minerales y emisiones de dióxido de carbono. Los problemas propuestos, además de servir para el aprendizaje de estequiometría, son de utilidad para la adquisición de otras competencias

específicas, como son: redondeo en cálculos químicos, utilización de unidades adecuadas y representación de datos en gráficas.

La situación problemática, que puede parecer algo confusa inicialmente, no suele estar estructurada, no se resuelve fácilmente con la aplicación de una

Fórmula específica y su resultado no suele ser una única respuesta. No obstante, aparte de la descrita, existen muchas formas de ABP. Precisamente, los recursos expuestos en este trabajo presentan, en gran parte, matices diferentes a los señalados.

2. Problemas de estequiometría

Su origen etimológico se encuentra en el griego στοιχειον, stoicheion, letra o elemento (principio) básico constitutivo y μετρον, metrón, medida [8]. La estequiometria es el estudio de las cantidades de reactivos y productos que intervienen en las reacciones químicas. El término fue ideado por el químico alemán Jeremias Benjamín Richter (Hirschberg, 1762 – Berlín, 1807), que estudió Filosofía aparte de descubrir el elemento indio, destaca por haber introducido la noción de peso equivalente y de estequiometría.

Jeremias Benjamín Richter

Los primeros problemas sobre estequiometría, al menos como cuestiones másicas sencillas, aparecen en los libros de texto de Química en el entorno de 1870.

Los cálculos estequiométricos son uno de los aspectos fundamentales para el estudio de las reacciones químicas.

No obstante, existe un esfuerzo creciente por parte de los autores de libros educativos de Química por incluir problemas con aspectos cotidianos. Por ejemplo, en el texto de Brown se plantean problemas estequiométricos sobre pastillas efervescentes, aspirina, o formación de nitrógeno en el airbag de los automóviles, entre otros aspectos.

Compuestos inorgánicos de medicamentos

Una de las fuentes de información que se puede utilizar para desarrollar actividades del tipo de las aquí expuestas, es el Vademécum de especialidades farmacéuticas, muy utilizado por los profesionales sanitarios para prescribir medicamentos.

Problema 1. El prospecto de un medicamento indica, en una versión A, que cada comprimido contiene 256,30 mg de sulfato ferroso sesquihidratado, equivalente a 80 mg de hierro. En otra versión B de ese mismo medicamento, se indica que el contenido de dicha sal, por comprimido, es de 270 mg, también equivalente a 80 mg de hierro. Razónese cuál de los dos prospectos indica la equivalencia correcta.

Resultado 1. El sulfato ferroso sesquihidratado responde a la fórmula FeSO4•1,5H2O. Sesqui es un prefijo que indica una unidad y media.

Por consideraciones estequiometrias, 256,30 g (versión A) de esa sal equivalen a los siguientes mg de hierro:

mg Fe g

mg

mol Fe

g

mol sal

mol Fe

g mol sal

g sal 80,.00 1

10

55,.85

1

1

178,. 93 /

0,. 25630 3

× × × =

Procediendo de forma

...