Aquí encontrará dos experimentos para desarrollar con sus alumnos que le permitirán plantear el problema de la transformación de unos materiales en otros.

¿Por qué elegimos este tema?

La aparición de un nuevo material va acompañada por un cambio en las propiedades observadas. En algunos casos estos cambios son muy fáciles de observar, por ejemplo, una variación de color, la liberación de un gas, un súbito calentamiento de una solución o la aparición de un sólido. Estos cambios son las señales externas de que ha aparecido un nuevo material.

Para el lenguaje común, en las transformaciones químicas propias del mundo cotidiano de los alumnos las cosas no se transforman en otras, sino que cambian su aspecto externo sin dejar de ser ellas mismas (por ejemplo, "este clavo es de hierro, pero ahora está oxidado"). Por esta razón, la idea de que un material se transforma en otro no es tan fácil de transmitir a los chicos. Las dos experiencias que más adelante describimos pueden resultar sumamente útiles para que los alumnos comiencen a cuestionar sus ideas erróneas; ambas experiencias involucran la transformación de un material en otro con propiedades muy diferentes.

Secuencia didáctica

• Durante la primera experiencia, usted podrá mostrar cómo un pegajoso adhesivo se transforma en una masa que ya no se pega. Esta transformación genera, además, un producto más resistente que el material original. A partir de la comprobación de este cambio, usted podrá comentar con sus alumnos cómo numerosas transformaciones que conducen a materiales más resistentes tienen aplicaciones técnicas, por ejemplo, la transformación del barro en cerámica, el fraguado del cemento y el endurecimiento de algunos otros adhesivos.
  Para realizar este experimento es necesario que usted prepare una solución de borato de sodio (con un cuarto de cucharada de polvo blanco en medio vaso de agua). Luego, deposite una cucharada de cola vinílica sobre un plato y agréguele lentamente una cucharada de solución de borato. En este momento, pídales a sus alumnos que observen los cambios: donde la solución toca la cola, ésta cambiará inmediatamente de aspecto; la consistencia se vuelve diferente, se producen hilos y el material tiende a mantenerse unido en lugar de distribuirse sobre toda la superficie. En conclusión, se ha formado un nuevo material que ya no se adhiere a los dedos cuando se lo toca y que puede estirarse sin romperse. Tenga en cuenta que las propiedades específicas del material formado dependerán de la cantidad de solución de borato que haya agregado. El nuevo material será más sólido y fácil de amasar a medida que pase el tiempo (y pierda agua por evaporación), y alcanzará una textura que invitará a los chicos a jugar con él.
  
  El borato de sodio se consigue en las farmacias. Los adhesivos escolares líquidos (no en barra) son colas vinílicas y sirven para este experimento.
  
  Cuando la experiencia termine, le sugerimos que incentive a los alumnos para que hagan una lista con las propiedades de la cola y con las del producto que resultó de la adición de la solución de borato.

• Mediante la segunda experiencia, usted podrá demostrar cómo un sólido azul se transforma en polvo rojo simultáneamente a la "desaparición" de un metal.
  El sulfato de cobre es un sólido azul, que se disuelve en agua formando una solución celeste. Agregue a esta solución algunos hilos de lana de acero y pida a los alumnos que observen cómo lentamente el color celeste comienza a desaparecer, y cómo la solución se torna cada vez más clara, mientras que los hilos de acero comienzan a quebrarse. Cuando la solución adquiera un color amarillo claro también podrá hacerles observar que los hilos de acero, antes brillantes, ahora son de color marrón rojizo y, además, que hay un polvo de igual color en el fondo del vaso.
  El sulfato de cobre requerido para la actividad se puede comprar en la ferretería. La lana de acero se emplea comúnmente como artículo de limpieza.
  Un fenómeno parecido puede observarse usando papel de aluminio en lugar de los hilos de acero. En este caso, será necesario agregar vinagre blanco a la solución celeste para que la transformación ocurra más rápidamente. Durante este experimento es más sencillo observar la desaparición del aluminio porque en la lámina brillante aparecen pequeños agujeros en tanto que se va depositando un polvo rojo.
  Estas transformaciones pueden demorar varios minutos.

• Cuando haya concluido con las demostraciones, revise junto con los alumnos el registro de los resultados de ambas experiencias, y discuta con ellos si los productos obtenidos son o no son un material distinto de los que había en un principio. Como las propiedades de los materiales originales son muy diferentes de las que se observan al final, estas experiencias facilitarán la gestación de la idea de que, efectivamente, los materiales se han transformado. Este concepto puede luego extenderse a otras transformaciones que sus alumnos pueden observar durante su vida diaria, como la oxidación de los metales o el cambio de color de las pinturas, entre otras modificaciones.

Sugerencias para seguir trabajando

Otras reacciones que se pueden emplear para introducir el concepto de transformación química son: la adición de vinagre sobre bicarbonato de sodio con el subsiguiente desprendimiento de burbujas, la variación de color que experimenta un extracto acuoso de repollo colorado por la adición de vinagre y el decolorado de tintas por la acción de la lavandina.

Alcanzar la noción de transformación química es un requisito indispensable para comprender en profundidad fenómenos tan diversos como la nutrición, los cambios en el clima, la limpieza de una mancha o la respiración. Además, la tecnología química produce estas transformaciones constantemente y en gran escala con el fin de producir un vasto arsenal de productos que se emplean en la vida cotidiana.

Sugerencias didácticas

Quizás la mejor forma de explicar las reacciones químicas y sus características principales es hacer experimentos para producirlas.

Puede comenzarse con el estudio de las reacciones que se presentan en la Propuesta para el aula. La reacción de formación del polímero a partir del adhesivo vinílico es, además de entretenida, sumamente útil desde el punto de vista didáctico. Puede hacerse la misma experiencia variando las concentraciones de los reactivos, con lo que se obtendrá un producto de características ligeramente diferentes. Eso puede relacionarse con el hecho de que para hacer una torta deben mezclarse proporciones definidas de cada uno de los ingredientes. Si se utiliza cola vinílica transparente, el trabajo será más entretenido y el resultado será mejor; incluso se le pueden agregar adhesivos con purpurina, que aportarán colorido al experimento. (Los chicos podrán llevarse el experimento a su casa.)

A partir de la observación de reacciones químicas que involucran elementos de la vida cotidiana se logrará que los alumnos puedan cualificar las distintas transformaciones que observan a su alrededor. Se sugiere aprovechar distintos ejemplos de reacciones para que verifiquen si hay cambios en las propiedades observadas; por ejemplo, una variación de color, la liberación de un gas, el súbito calentamiento de una solución o la aparición de un sólido.