Unidad 1. Tarea 1.- ¿Cómo trabajan los científicos? El método científico

Actividad 1.- Investigamos un fenómeno químico: Una vela encendida
La CIENCIA surge cuando el ser humano pretende encontrar una explicación a determinados hechos. Desde el principio, los objetivos de todas las ciencias son los mismos y pueden resumirse en:

• descripción del mundo físico.

• explicación de los fenómenos naturales

“Describir” no es lo mismo que “explicar”. Fíjate en el significado que le damos a ambos:

• Describir: decir cómo es una cosa, cómo sucede un fenómeno.

• Explicar: exponer de modo comprensible las causas o razones de un hecho.

Actividad 1.1.- Observe una vela encendida y anota todas las OBSERVACIONES posibles de dicho fenómeno. Utiliza todos tus sentidos.

Piensa que una vela encendida, a pesar de ser un hecho tan simple, se convierte en un fenómeno fascinante cuando se somete a la observación científica y cuidadosa.

Accediendo AQUÍ, podrás leer una descripción muy completa.

Los científicos aspiran a comprender la estructura del universo y a descubrir las leyes de la naturaleza. Para ello, necesitan de la experiencia y la observación sistemática del mundo físico, utilizando el método científico.

El método científico es una forma de pensar y trabajar que consiste en intentar comprender la estructura del mundo, contrastando los razonamientos con la realidad natural a través de la observación y la experimentación.

LA EXPERIMENTACIÓN

Con la información recogida se formula una hipótesis, la parte más creativa del trabajo. Hipótesis son las conjeturas iniciales, las propuestas que se hacen para poder explicar un fenómeno.

La experimentación consiste básicamente en un conjunto de procesos utilizados para verificar las hipótesis. Frecuentemente, la sola observación no es suficiente para resolver un problema y llegar a más conclusiones.

Actividad 1.2.- Después de hacer la descripción de una vela encendida, podemos hacernos PREGUNTAS sobre el fenómeno, a las que podemos responder mediante HIPÓTESIS. Pero para comprobarlas, necesitamos la EXPERIMENTACIÓN. Anota en tu cuaderno las experiencias que realiza el profesor.

Algunas de las preguntas que podríamos hacernos sobre este fenómeno (piensa en más preguntas):

a) ¿Qué es lo que realmente arde, la mecha o la cera?
b) ¿Qué es ese líquido que se forma en la parte superior de la vela encendida?
c) ¿Cómo se forma?
d) ¿Por qué se solidifican las gotas de ese líquido al resbalar por la superficie de la vela?
e) ¿Por qué la cera está más blanda cerca de la llama?
f) ¿Por qué se apaga una vela al taparla con una caperuza? ¿Y al soplarla?
g) ¿Tiene algo que ver la combustión de una vela con el funcionamiento de una lamparilla de aceite?
h) ¿Qué gases se desprenden? ¿Se consume algún gas?

Actividad 1.3.- Ahora diseñamos experiencias para encontrar explicaciones al fenómeno

Experiencia nº 1:

Encendemos tres velas de diferente tamaño al mismo tiempo, y las cubrimos con un recipiente. Observamos si se apagan al mismo tiempo o no. Anotamos lo que ocurre.

Pregunta: ¿Se apagaron todas las velas? ¿En que orden se apagaron? Enuncia la hipótesis que te sugiere esta observación.

Experiencia nº 2:

Colocamos dos de las tres velas en dos cápsulas. En una de las cápsulas vertimos agua oxigenada, en la otra no añadimos nada o sólo agua. Echamos un poco de dióxido de manganeso en la cápsula que contenía agua oxigenada. Cubrimos las dos con dos vasos de precipitados iguales. La vela de la cápsula dónde había agua oxigenada se apaga más tarde que la otra.

Pregunta: ¿Qué componente del aire es imprescindible para que se produzca la llama?

Experiencia nº 3:

Encendemos una vela, pasado un corto plazo de tiempo, la apagamos y acto seguido acercamos el mechero al humo blanco que desprende la llama, y la mecha prende otra vez.

Pregunta: ¿Es sólo humo lo que se desprende de la mecha recién apagada?

Para comprobar esto calentamos en una cucharilla una pequeña cantidad de cera, y esperamos hasta que la cera se funde y empieza a desprender vapores, a continuación acercamos el mechero a éstos y efectivamente la cera arde. Pregunta: ¿Son inflamables los vapores de la cera?

Experiencia nº 4:

Enrollamos una pieza de hilo de cobre alrededor de la llama de una de las velas, ésta, no llega a apagarse pero pierde fuerza. Pregunta: ¿Por qué crees que se produce este fenómeno?

Experiencia nº 5:

Previamente hemos preparado una disolución de agua de cal. Si sobre esta disolución soplamos con un tubo de silicona, la disolución se enturbia. Esto es debido a la formación de carbonato a partir del dióxido de carbono que expiramos.

Si cogemos un vaso y colocamos una vela ardiendo en el mismo. Luego cubrimos el vaso con un matraz. Cuando se apague la vela, vertemos lentamente agua de cal sobre el vaso.

Pregunta: ¿Por qué crees que se enturbia el agua de cal?

Conclusiones:

• Para que la combustión sea posible es necesaria la existencia de oxígeno en el lugar donde ésta se produce, si no lo hay la combustión no llega a producirse, o, si ya la había, pero es dicha combustión la que ha consumido el oxígeno, la llama se apaga.
• El dióxido de manganeso hace que el oxígeno que tiene el agua oxigenada sea extraído, y así se puede producir la combustión de una vela dentro de un recipiente durante más tiempo.
• Los gases que desprende la vela al arder son inflamables
• El cobre absorbe el calor de la llama y de esta forma la debilita.
• El gas que se desprende al arder es dióxido de carbono.