GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA
ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA
REACCIONES QUÍMICAS A LA GOTA. INTRODUCCIÓN.
La visualización colectiva de las reacciones químicas, fue desde la segunda mitad del siglo XX, el caballo de batalla de los profesores que ejercían como tales en la didáctica de la Química. Desde la Universidad de Princeton, Hubert Alyea, fallecido en 1996, divulgó entre los docentes de la Química todo un sistema para ello. Se basaba en la retroproyección, ya horizontal, vertical, o inclinada de una reacción química, reduciendo la cantidad de reactivos a la capacidad de la cubeta empleada para cada caso. Naturalmente dado que la luz pasaba a través de ellos, estaba supeditada a la ley de Beer y por lo tanto a la concentración de los reaccionantes y a la mayor o menor opacidad de los productos de la reacción, lo que conllevaba a una serie de limitaciones. Todos los que nos hemos dedicado a la retroproyección de las reacciones nos hemos visto muchas veces frustrados, por la aparición de un imprevisto precipitado o por el notable oscurecimiento de la pantalla cuando el reactivo estaba muy concentrado, como es el caso cuando se emplea el permanganato potásico. Este sistema se extendió extraordinariamente, debido al uso generalizado del retroproyector en el aula, y al costo del mantenimiento de un laboratorio tradicional en unas prácticas sistemáticas, especialmente si los alumnos no están suficientemente motivados.
En la actualidad, la tecnología visual
ha avanzado considerablemente desde aquellos inicios, y el retroproyector
se puede sustituir ya por cámara de vídeo, ya por cámara fotográfica digital,
cuyo costo en similares sensibilidades es prácticamente la décima parte
de aquella.
¿Qué
ventajas tiene la cámara digital sobre el retroproyector en la visualización
de una reacción química?. En primer lugar dado que se puede aproximar hasta 2-5 cm de los reactivos, las reacciones se pueden hacer prácticamente
gota a gota, estudiando paso a paso los cambios de color que se producen
en las fronteras y al difundirse
unos en otros hasta obtener los productos de reacción, interpretando a
través de los cambios de color la naturaleza de dichos productos.
La reducción de la cantidad de reactivo hasta la gota abarata hasta el mínimo el costo de las experiencias. No importa la concentración de los reaccionantes ni la aparición de precipitados. La cámara hace de espía indiscreto en las interioridades de las disoluciones; naturalmente a nivel macroscópico. La grabación de las imágenes tomadas y la reproducción en televisión, computador, o pantalla a través de cañón produce un costo mayor según el medio dispuesto, pero también tiene la posibilidad del almacenamiento y la divulgación por Internet y su impresión, lo que la hace muy útil ya que incluso se la puede hacer intervenir en ejercicios escritos y pruebas.
El espacio de uso de la cámara viene limitado por los puntos de apoyo de su trípode y realmente llega con unos 1000 cm2 También hacen falta uno o dos focos de luz blanca difusa lo que puede dar lugar al calentamiento de la cámara (uno de los inconvenientes). En la imagen de la izquierda se aprecia el laboratorio portátil con cuentagotas con reactivos, y el soporte de la cámara, que la fijará para fotografiar sobre la mesa donde se disponen las cajas petri.
Esa misma reducción de cantidades de reactivos impide efectos tóxicos, o perjudiciales (proyecciones, explosiones y calentamientos excesivos), y favorece la disponibilidad de un laboratorio portátil temático, con los reactivos en cuentagotas, y las suficientes cajas Petri dado que las gotas se disponen sobre ellas.
Las
cajas Petri debe estar soportadas sobre fondos
mate, beige o gris para evitar algunos reflejos no deseados (otros son
necesarios para dar mayor relieve a las gotas).En la foto que se muestra,
aparece una gota de disolución ácida de permanganato potásico,
junto con otra de agua oxigenada al 6%. Esas gotas se unirán con
una varilla muy fina y comenzará la reacción.
Otro de los inconvenientes es el enfoque que debe hacerse manualmente, dado que muchas veces en las disoluciones de producen productos con diferentes densidades que forman capas, y el enfoque de una supone el ligero desenfoque de otras en distancias muy pequeñas, claro que dado que la toma es digital siempre hay medios informáticos que permiten reenfocar el objeto que interesa. La necesidad del enfoque manual hace que la cámara debe fijarse sobre el soporte en una situación que permita al fotógrafo el mejor enfoque y visualización posible. Curiosamente en fotografía digital, es muy interesante que se produzcan desprendimientos gaseosos, dado que las burbujas ayudan al enfoque y son por decirlo así “muy fotogénicas”. Todo lo contrario a lo que ocurría en la retroproyección en la que aparecen como puntos o zonas negras que llegaban incluso, en algunas reacciones, a impedir la visión
El proceso de visualización para un colectivo, consistiría en conectar la cámara digital, ya a un televisor situado en el aula, ya a un cañón con proyección a pantalla o pared. Este proceso sustituiría al clásico de retroproyector y pantalla o retroproyector y pared.