ESTRATEGIA DIDCTICAActividad experimental con Vitamina CI.DATOS GENERALESPROFESOR ASIGNATURA SEMESTRE ESCOLAR PLANTEL FECHA DE ELABORACIN

Fernando Velasco Sotomayor Qumica II Segundo Semestre Sur 2 de agosto de 2010

II.PROGRAMAUNIDAD TEMTICA PROPSITO(S) DE LAUNIDAD

Unidad II: Alimentos, proveedores de sustancias esenciales para la vida Operativos: 1. Profundizar en la comprensin de algunos conceptos bsicos de la Qumica, mediante el estudio de la composicin y algunas propiedades de una vitamina, que en un primer acercamiento, le permitir comprender las caractersticas de algunos compuestos del carbono 2. Comprender en un primer acercamiento la estructura molecular de algunos compuestos del carbono (vitamina C y su sal monosdica) 3. Reconocer la importancia del anlisis qumico mediante la identificacin de las propiedades cidas de la vitamina C y de su neutralizacin 4. Incrementar el desarrollo de habilidades, actitudes y destrezas propias del quehacer cientfico mediante las actividades realizadas Operativos: 1. Incrementar sus habilidades en la bsqueda de informacin pertinente y en su anlisis y sntesis 2. Determinar masas moleculares a partir de masas atmicas 3. Reconocer el significado cuantitativo de las frmulas de los compuestos 4. Interpretar cuantitativamente a las reacciones qumicas 5. Resolver problemas de clculos estequiomtricos masa-masa en ecuaciones sencillas 6. Establecer relaciones estequiomtricas mol-mol en ecuaciones sencillas 7. Incrementa su habilidad en el manejo de equipo y sustancias de laboratotrio al experimentar 8. Reconocer la importancia del anlisis qumico 9. Aumentar su capacidad de comunicacin oral y escrita al expresar fundamentando sus observaciones y opiniones

APRENDIZAJE(S)

TEMA(S)

COMPUESTO o Conceptos de cido y base (Arrhenius) y sal (N2 Y N3) ESTRUCTURA DE LA MATERIA

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ESTRATEGIA DIDCTICAActividad experimental con Vitamina Co o o Masa molecular (N3) Conceptos de mol y de molaridad (N2 y N3) Estructura de una vitamina (N1)

REACCIN QUMICA o Representacin (N3) o Balanceo por inspeccin (N3) o Estequiometra: relacin masa-masa y mol-mol o Neutralizacin (titulacin cido-base) y punto de equivalencia MEZCLA o Concentracin molar de disoluciones (N3)

III. ESTRATEGIA A travs de una investigacin documental y una actividad experimental determinacin prctica del porciento de Vitamina C en tabletas por titulacin cido-base, los alumnos profundizarn en la comprensin de algunos conceptos bsicos de la Qumica. IV.SECUENCIATIEMPO DIDCTICO DESARROLLO YACTIVIDADES

3 clases (5 horas en total) Evaluacin Diagnstica sobre Aprendizajes requeridos Conocimientos previos ya aprendidos en el curso Concentracin de disoluciones Conceptos cido-base (Arrhenius) Neutralizacin de un cido por una base Indicadores y su utilizacin Determinacin de masas moleculares Balanceo por inspeccin Concepto de mol

Investigacin documental a efectuarse por los alumnos Frmula y propiedades de la vitamina C Concentracin molar de disoluciones (molaridad) Titulacin de un cido por una base (valoracin) Punto de equivalencia Relaciones estequiomtricas masa-masa y mol-mol en una reaccin qumica Importancia de la vitamina C para el metabolismo y salud humana y problemas que provoca su deficiencia

Presentacin de la investigacin documental por los alumnos

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ESTRATEGIA DIDCTICAActividad experimental con Vitamina C Presentacin al grupo y profesor de sus investigaciones documentales Aclaracin de dudas y orientacin de la informacin por ellos obtenida hacia el diseo de la actividad experimental: Determinacin en el laboratorio del porciento de vitamina C en tabletas comerciales por titulacin cido-base Importancia de la vitamina C para la salud y metabolismo del ser humano Diseo de la introduccin Seleccin de los objetivos Planteamiento de la hiptesis de trabajo Seleccin del material y sustancias Diseo del procedimiento Preparacin de disoluciones de sosa de concentracin molar conocida Seleccin de los resultados a determinarse Diseo y formulacin del cuestionario de la actividad experimental a resolverse por los alumnos

Diseo de la actividad experimental (con la participacin de los alumnos)

ORGANIZACIN MATERIALES YRECURSOS DE APOYO

Trabajo individual 1. Bibliografa disponible en la biblioteca para sus investigaciones documentales [ej. Hill, Moore o Phillips, etc], (e internet). 2. Informacin pertinente al caso, elaborada por el profesor y su grupo de trabajo y en poder de los alumnos: Libro de Texto de Qumica II 2006-2007. 3. Laptop, Can, pantalla e internet para las presentaciones de las investigaciones documentales de los alumnos. 4. Material y sustancias requeridos, indicados ms adelante y asistencia de un laboratorista. 5. Uso del laboratorio y sus recursos Diagnstica 1. Por medio de un interrogatorio previo a la investigacin documental 2. Formativa 1. Durante las presentaciones de la investigacin documental 2. Evaluacin de su bitcora de clase 3. Durante el diseo de la actividad experimental 4. De los informes presentados por los alumnos 5. De los cuestionarios de los informes 6. De la sntesis y recapitulacin de los aprendizajes adquiridos 3. Sumativa 1. Conclusiones presentadas en clase por los alumnos 2. Participacin en las actividades de sntesis de los aprendizajes adquiridos (construccin de mapas conceptuales, mapas mentales, etc) 3. Reportes presentados por los alumnos de la Actividad Experimental

EVALUACIN

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ESTRATEGIA DIDCTICAActividad experimental con Vitamina C4. Resolucin de los cuestionarios de los informes

V. REFERENCIAS DE APOYOBIBLIOGRAFA DECONSULTA PARA LOS ALUMNOS Y EL PROFESOR

1. Criterios para el anlisis de las experiencias de planeacin. Julio 2010. 2. Estrategias didcticas para el aprendizaje, protocolo para el logro de los aprendizajes esperados Mtro. Alejandro cornejo Oviedo y Lic. Tania Reyes Ziga. Noviembre de 2009. 3. Modelo Educativo del CCH, Trinidad Garca Camacho. Agosto 2009. 4. Estrategias o Secuencias didcticas, Protocolo para la planeacin, desarrollo y evaluacin de aprendizajes esperados. 5. Aprendizajes Relevantes, Modelo y Resultado, Trinidad Garca Camacho, 2008. 6. Programas actuales de las Asignaturas Qumica I y II del CCH. . 7. Bibliografa Bsica del programa para el curso de Qumica II: Hill, Moore y Phillips. 8. Libro de Texto de Qumica II, elaborado por el grupo de trabajo del rea complementaria del presente profesor 2006-2007. 9. Investigaciones documentales efectuadas al caso por los alumnos de los grupos de Qumica II, Sem. 10-2 del Prof. Fernando Velasco Sotomayor.

VI. ANEXOS Anexo 1: Formato para la actividad experimental

ALUMNO:_______________________________________________ GRUPO:_________ DETERMINACIN PRCTICA DEL PORCIENTO DE VITAMINA C EN TABLETAS POR TITULACIN CIDO-BASEINTRODUCCIN La vitamina C (cido L-ascrbico) tiene por frmula qumica:

Oll

La mol sirve para medir cantidades de sustancias especficas y est relacionada con el peso molecular (PM) y el peso en gramos (w) de c/u de ellas

C HO - C II HO - C H - C HO - C - H HC -OH H

O

por la siguiente formula: n = No. de moles de la sustancia. n = w/PM PM = peso molecular de la sustancia. w = masa o peso en gramos de la sustancia.

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ESTRATEGIA DIDCTICAActividad experimental con Vitamina C

Una solucin de concentracin 1 molar (1M) de cualquier sustancia se prepara agregando 1 mol (o su equivalente en g) de la sustancia a un matraz aforado de 1 litro y completar disolviendo hasta el aforo (marca de un litro) con agua destilada. La molaridad (o la concentracin molar) es una forma muy usada para medir la concentracin de soluciones. Problema (a resolverse antes de efectuar la actividad experimental): Cmo se puede preparar 1 litro de solucin de concentracin 0.15 molar ( 0.15 M) de hidrxido de sodio o sosa NaOH? Resolucin Formula: n = w/PM, se despeja w: Peso Molecular (PM) de la NaOH: ELEMENTO Oxgeno Sodio Hidrogeno Frmula y sustitucin: w = n x PM = (0.15)(40) = 6 g de NaOH. En la prctica se pesan 6 g de NaOH en la balanza digital y se agregan al matraz aforado de un litro, luego se agrega agua destilada hasta el aforo y se disuelve. No. DE TOMOS 1 1 1 PESO ATMICO 16 23 1 PRODUCTO 16 23 1 PM del NaOH = 40 g/mol w = n x PM = peso en g de NaOH

Agua destilada 6 gramos de sosa Matraz aforado de un litro

Se llena con agua destilada hasta el aforo o marca en la base del cuello del matraz aforado y se disuelve tapando y agitando

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ESTRATEGIA DIDCTICAActividad experimental con Vitamina C

Neutralizacin cido base. cido + base sal + agua.

Neutralizacin del cido ascrbico (vitamina C) con hidrxido de sodio

H2C6H6O6

+

NaOH (solucin)sosa

NaHC6H6O6(es una sal orgnica)

+ H2O

cido ascrbico (VITAMINA C)

ascorbato cido de sodio

Indicadores: Son sustancias o mezclas de ellas que cambian de color de acuerdo a la acidez o basicidad (alcalinidad) de una solucin.

Fenolftalena: Este indicador en medio cido es incoloro y en medio bsico o alcalino (con hidrxidos) es rojo bugambilia.

Titulacin cido base (o valoracin): Es el proceso qumico por medio del cual una solucin cida (en nuestro caso de vitamina C) con un indicador presente (fenolftalena), se neutraliza hasta el punto de equivalencia agregando gradualmente con una bureta una solucin de concentracin conocida de base o hidrxido (aqu es sosa) ver figura a continuacin- : Bureta Llenarla solucin 0.15 M con sosa

Abrir un poco la vlvulade la bureta y agregar la solucin de sosa en forma gradual hasta que con una ltima gota agregada perdure el color rojo bugambilia claro en el matraz erlenmeyer

de

Vlvula cerrada. 50 ml de solucin de cido ascrbico (vitamina C) en un

matraz erlenmeyer

Agregar 5 gotas de indicador Punto de equivalencia: Es el punto o momento en el que el indicador presente en una fenolftaleina solucin cambia de color al agregarle con una bureta una ltima gota de otra solucin de concentracin conocida.

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ESTRATEGIA DIDCTICAActividad experimental con Vitamina CEn el punto de equivalencia en nuestro caso, el cido ascrbico o vitamina C se neutraliza totalmente con la base agregada NaOH . Peso molecular (PMc) de la vitamina C: Frmula condensada del cido ascrbico o vitamina C: C6H8O6 ELEMENTO Carbono Hidrogeno Oxgeno OBJETIVOS Determinar el porciento de vitamina C en una tableta comercial por titulacin cido base. Investigar algunas propiedades y caractersticas de la vitamina C. No. DE TOMOS 6 8 6 PESO ATMICO 12 1 16 PRODUCTO 72 8 96 PMc vitamina C=176

HIPTESIS _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________ MATERIAL Y SUSTANCIAS Balanza digital (para pesar al principio en gramos la tableta de vitamina C) Matraz erlenmeyer de 250 ml (para preparar con 50 ml de agua destilada la solucin de vitamina C) Tableta de vitamina C comercial marca Cevaln no efervescente Piseta de plstico con agua destilada (para hacer la solucin de vitamina C) Agitador de vidrio (para triturar y apachurrar la tableta de vitamina C en mojado dentro del matraz erlenmeyer) Indicador fenolftalena (para agregar 5 gotas al matraz erlenmeyer con la vitamina C ya disuelta) Soporte universal completo con pinzas de bureta (para sostener la bureta) Bureta de 50 ml (agregarle por arriba con el embudo la solucin de sosa hasta la marca de cero de arriba, asegurndose que la vlvula est cerrada) Embudo de plstico chico (para agregar por arriba la solucin de sosa de concentracin 0.15 molar hasta la marca de cero de hasta arriba de la bureta)

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ESTRATEGIA DIDCTICAActividad experimental con Vitamina C Matraz aforado de un litro (para preparar la solucin de sosa 0.15 molar) Sosa slida NaOH para hacer una solucin de concentracin 0.15 molar (0.15 M) PROCEDIMIENTO 1) Pesar la tableta de vitamina C. W = peso de la tableta de vitamina C (en gramos).- se obtiene con la balanza digital. W =________________________________g 2) Agregar al matraz la tableta de vitamina C ya pesada, luego aadir agua destilada con la piseta de plstico hasta la marca de 50 ml de abajo, triturarla con cuidado dentro del matraz con el agitador de vidrio y agitar disolvindola al mximo, al final agregarle con gotero 5 gotas del indicador fenolftalena (ver figura siguiente):

Triturar la tableta dentro del matraz apachurrndola con el agitador y agitar la solucin formada Tableta de vitamina C ya pesada.

Agregar con la piseta de plstico 50 ml de agua destilada y disolver Finalmente agregar 5 gotas de fenoftaleina.

3) Sujetar bien la bureta con las pinzas en el soporte universal y usando el embudo plstico por arriba y con la vlvula cerrada llenar la bureta hasta el cero con la solucin de concentracin Cb = 0.15 molar de hidrxido de sodio o sosa NaOH. 4)Titulacin cidobase. (determinar el volumen de sosa agregado Vb en la titulacin) Titular o valorar la solucin de vitamina C del matraz (es decir,abriendo un poco la vlvula de la bureta dejar caer lenta y gradualmente el volumen Vb [a determinarse] de solucin de sosa, y al mismo tiempo agitar levemente el matraz con la otra mano hasta neutralizar la solucin de vitamina C lo cual sucede cuando queda ya permanente una coloracin rojo bugambilia muy plida). Embudo

Solucin de sosa concentracin Cb = 0.15 M Vb =volumen de sosa agregado =______________ml50 ml de solucin de vitamina C con el indicador fenolftalena

Agregar gradualmente la solucin de sosa al matraz hasta que con una sola gota perdure el color rojo bugambilia claro y medir el volumen Vb de sosa agregado.

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ESTRATEGIA DIDCTICAActividad experimental con Vitamina C

NOMENCLATURA, FRMULAS Y RESULTADOS Nomenclatura: a = cido ascrbico o vitamina C b = solucin de la base o sea la sosa (hidrxido de sodio) C= concentracin molar (moles/litro) V= volumen en ml Datos: Cb = 0.15 M (concentracin molar de la solucin de sosa preparada) Va = 50 ml (volumen de la solucin de vitamina C en el matraz erlenmeyer) PMc = 176 (peso molecular de la vitamina C) RESULTADOS A EVALUARSE EXPERIMENTALMENTE: W = peso en g de la tableta de vitamina C (debe pesarse la tableta con balanza digital antes de efectuar el experimento): W =____________________________g Vb = volumen en ml de la solucin de sosa a agregarse gradualmente con la bureta hasta lograr que perdure el rojo bugambilia claro en el matraz erlenmeyer con la solucin de vitamina C (a determinarse en la prctica, en la titulacin): Vb = __________________________ml. RESULTADOS A CALCULARSE CON FORMULAS: Frmula Ca Va = Cb Vb (en el punto de equivalencia) nc = Ca x 50/1000 (moles de vitamina C presentes en el matraz) nc = w/PMc w = nc x 176 nc = Ca x 50/1000 Despeje Ca = Cb Vb/Va Ca =(0.15) Vb/ 50 Resultados Ca = ____________moles/litro (Ca =concentracin de la solucin de vitamina C) nc =________________ moles (nc =moles de vitamina C presentes en la tableta).

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ESTRATEGIA DIDCTICAActividad experimental con Vitamina C(nota: PMc ya se calcul arriba =176) w =____________________g. (w = gramos de vitamina C reales presentes en la tableta). % de vitamina C en la % Vitam. C=w/W x100 tableta comercial % Vitam. C=w/W x100 % Vitamina C =______________% (Porcentaje de vitamina C en la tableta comercial.)

CONCLUSIONES _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

CUESTIONARIO 1. Qu es la mol y para que sirve? _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 2. Cmo se prepara una solucin de concentracin 0.20 molar de sosa NaOH? _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 3. En que consiste una titulacin cido base? _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________

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ESTRATEGIA DIDCTICAActividad experimental con Vitamina C

4. Leyendo la informacin que aparece en la etiqueta del frasco de vitamina C Cevaln

no efervescente (donde se indica 500 mg o 0.500 g de vitamina C por tableta)determina que % terico de vitamina C tiene cada tableta y compralo con el % real de vitamina C obtenido en el experimento. _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________5. Mencionar algunas propiedades y caractersticas sobresalientes de la vitamina C relacionadas con la salud y metabolismo normal del ser humano. (Resolucin proporcionada por un alumno del grupo 224 Sem. 2010-2)

La vitamina C es importante en la formacin y conservacin del colgeno, la protena que sostiene muchas estructuras corporales y que representa un papel muy importante en la formacin de huesos y dientes. Tambin favorece la absorcin de hierro procedente de los alimentos de origen vegetal. El escorbuto es la clsica manifestacin de insuficiencia grave de cido ascrbico. Sus sntomas se deben a la prdida de la accin cimentadora del colgeno, y entre ellos estn las hemorragias, cada de dientes y cambios celulares en los huesos de los nios. La afirmacin de que las dosis masivas de cido ascrbico previenen resfriados y gripe no se ha obtenido de experiencias meticulosamente controladas. Sin embargo, en otros experimentos se ha demostrado que el cido ascrbico previene la formacin de nitrosaminas, unos compuestos que han producido tumores en animales de laboratorio y quiz los produzcan en seres humanos. Aunque el cido ascrbico no utilizado se elimina rpidamente por la orina, las dosis largas y prolongadas pueden derivar en la formacin de clculos en la vejiga y el rin, interferencia en los efectos de los anticoagulantes, destruccin de la vitamina B12 y prdida de calcio en los huesos. Las fuentes de vitamina C se encuentran en los ctricos (limn, lima, naranja, mandarina, toronja), fresas frescas, verdes y nabos. pia y guayaba. Buenas fuentes vegetales son el brcoli, la col, las coles de Bruselas, tomates, espinacas, pimientos

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