la pedra filosofal · sovint, a la temporització de la química de 3r d’eso (o 4t) s’arria a...
TRANSCRIPT
LA PEDRA FILOSOFAL
Què en sabem, de la pedra filosofal?
I més enllà de Harry Potter?
També la de permetre laimmortalitat i guarir malalties(elixir de la vida)
La pedra filosofal era unasubstància que buscaven elsalquimistes.
Es deia que podia tenir lapropietat de convertir algunsmetalls (plom, zinc, mercuri...)en or i plata.
Per això estava lligada a unavisió espiritual i màgica.
La Ciència ha avançat moltíssim en els darrers segles...
Podria la humanitat aconseguir una pedra filosofal que convertís en or i plata d’altres
metalls?
Què necessitem entendre per respondre-ho?
PODRÍEM ACONSEGUIR LA PEDRA FILOSOFAL? Quins són els límits del canvi químic?
DOCUMENT D’EXPLICACIÓ PER AL PROFESSORAT
OBJECTIUS I APUNTS DIDÀCTICS GENERALS
L’ús del concepte pedra filosofal ens remet als precedents de la química moderna però també
al món màgic de Harry Potter. Potser una part de l’alumnat té algun coneixement sobre
l’alquímia, encara que sigui distorsionat i/o vinculat a un món misteriós, o de la seva pedra
paradigmàtica. Ara bé, segurament un bon percentatge de l’alumnat segurament té alguna
mena de vivència amb les aventures del noi aprenent de bruixot.
Quin sentit químic té l’explicació d’aquesta pedra filosofal en l’actualitat?
Aquest treball amb l’alumnat planteja, bàsicament, tres objectius sobre els continguts:
• Entendre el canvi químic a partir de la interacció dels àtoms dels elements que
componen les substàncies que hi intervenen.
• Comprendre que el llenguatge químic (nomenclatura, formulació i equació química) ens
ajuda a entendre aquesta interacció.
• Entendre que si els canvis es produeixen per interacció entre partícules atòmiques, la
seva massa s’ha de conservar.
Tot prenent la referència del cicle d’aprenentatge, s’orienta com una activitat seqüencial des
d’una fase exploratòria inicial fins a una primera part d’estructuració.
Es pretén treballar en context, amb tot el que això implica: un marc de treball amb significació
per a l’alumnat, amb la seva participació activa en la construcció del seu coneixement dins del
cicle d’aprenentatge, amb un acostament al model més creïble, entenedor i integrador, amb
una aplicació practica dels coneixements... I, a més, amb el matís de la mirada a les idees del
passat i el contrast amb els nostres dies.
Si bé no és incompatible perquè el professorat podria reconduir-la, és una activitat que pren tot
el sentit si no s’ha treballat encara a classe la nomenclatura i la formulació químiques ja que en
permet la seva introducció connectada íntimament amb la del model de canvi químic.
Sovint, a la temporització de la Química de 3r d’ESO (o 4t) s’arriba a desenvolupar aquest model
com a part final dels continguts. També la nomenclatura i formulació es treballa amb freqüència
en paral·lel o posteriorment als compostos o enllaços. La didàctica de la química aposta perquè
la seqüència s’iniciï des dels fenòmens observables ̶ les reaccions, el canvi ̶ i s’arribi al model
de matèria per entendre aquests fenòmens.
Tanmateix, l’activitat que proposem, com podem llegir als objectius, parteix de la base del
coneixement previ sobre la composició de la matèria amb els àtoms i l’existència dels diversos
elements. Això és perquè es vol prioritzar el treball amb aquell professorat que no ha enfocat
els continguts amb aquella seqüència. De tota manera, si es reorienta, podria ser aprofitable en
bona part per abordar la introducció del model corpuscular posteriorment.
Caldria remarcar, perquè ben poques activitats ho fan, que plantegem una activitat en què
també es vol treballar la necessitat d’expressar un model de canvi químic i de matèria amb un
llenguatge determinat. És a dir, es vol entendre que el llenguatge químic de la nomenclatura i la
formulació són part dels principis teòrics per definir aquests models.
Una bona part de la feina es basa en reaccions químiques que l’alumnat ha de portar a terme.
Cada professor i professora coneix les possibilitats de treball en el seu centre i amb els seus
grups però, aquesta part, que és experimental, no l’hauríem de deixar perdre: primera, perquè
la implicació de l’alumnat en la realització dels fenòmens que observa li ofereix una experiència
més integradora. Segona, perquè dóna significat al plantejament d’aquesta activitat, en què la
participació activa dels nois i de les noies és la base de l’edificació del seu coneixement.
APORTACIONS INICIALS: QUÈ SABEM DEL CANVI QUÍMIC?
De bon començament, per introduir el context de treball, es pot fer ús de la presentació en què
es fa referència a la pedra filosofal (veure el fitxer adjunt Presentació introductòria_amb notes
per al professorat_la pedra filosofal) Per una banda, hi ha un enllaç amb una seqüència de la
pel·lícula Harry Potter i la pedra filosofal. Per una altra, hi ha imatges i textos que fan referència
al concepte mític i històric de la pedra filosofal de l’alquímia. Hem de lligar aquest concepte amb
la química actual i, en concret, amb el canvi químic. Aquesta presentació acaba amb unes
preguntes que ens menen el conjunt d’activitats que hi desenvoluparem: Podria la humanitat
aconseguir una pedra filosofal que convertís en or i plata d’altres metalls? Que necessitem
entendre per respondre-ho? El professorat haurà d’explicitar que aquest interrogant caldrà que
el sapiguem respondre després d’entendre el canvi químic. Aquesta repte ens ha d’acompanyar
en totes les accions. No ha de ser un simple pretext inicial per després desenvolupar-ne activitats
desconnectades.
En una primera fase exploratòria, el professorat ha d’interpel·lar l’alumnat per allò que entenen
sobre aquest concepte de canvi químic. Pot fer preguntes del tipus: Com podem definir un canvi
químic? Quina és la diferència entre els canvis físics i els canvis químics? Com ens imaginem el
comportament de la matèria (àtoms, molècules...) en un canvi químic?
Evidentment, les respostes poden ser errònies (potser que algú parli de conversió dels àtoms,
per exemple) però no es rectifiquen en aquest moment: la finalitat és que, un cop s’haurà
introduït o perfilat el model, es recuperin aquestes idees i serveixin de contrast i
d’autoavaluació. És important que s’hi pugui generar debat; amb rèpliques i contrarèpliques.
A partir de les preguntes inicials, s’apunten i es recopilen les diverses i diferents respostes que
puguin anar sorgint de manera que es vegin en conjunt (pissarra). En el mateix sentit, poden
generar-se preguntes que també cal recollir i debatre. De tota manera, haurem de tenir present
que si en el mateix curs o l’anterior s’han treballat els àtoms i els elements, l’alumnat hauria de
tenir clara la constitució atòmica de la matèria. Per tant, aquelles idees massa esbiaixades sobre
els continguts que ja s’han estructurat, cal esmenar-les d’entrada. Sempre amb la participació
de tot l’alumnat.
El professorat no hauria d’entrar tampoc en preguntes de detall o d’aprofundiment perquè tot
just encetem la fase inicial. Però, com és lògic, amb les respostes de l’alumnat poden aparèixer
diferents nivells de concreció o, fins i tot, aspectes no estrictament restringits a la naturalesa de
la matèria, com pot ser l’energia. Les diferents aportacions poden enriquir-se entre elles a partir
d’un diàleg a nivell de classe.
Cal que aquestes contribucions per part de l’alumnat puguin ser dirigides per l’habilitat del
professor o de la professora per aprofitar-ne al màxim d’idees constructives. Si hi ha punts
d’estancament o de monopolització per part d’un grupet reduït, sempre es pot adreçar les
mateixes preguntes a persones concretes que no hi hagin intervingut o bé demanar sobre algun
aspecte que podem considerar interessant o important: quines reaccions químiques coneixeu?
Per quin motiu dels que hem comentat creieu que són canvis químics? Exposeu exemples de
reaccions químiques que veiem cada dia. És el mateix un canvi químic que una reacció química?
De tota manera, pensem que hauria d’aflorar-hi el dubte i el debat sobre si la quantitat de massa
es conserva en un canvi químic. Per tant, hem d’estar amatents, si cal, amb incisos del tipus Com
creieu que es comporta la quantitat de massa en un canvi químic? Hi ha la mateixa al
començament i al final? Pot dependre del tipus de canvis que s’hi produeixi?
També cal saber quan s’han d’acabar aquestes demandes. Si bé depèn del nivell de participació
del grup i la riquesa de les seves idees, aquesta introducció i exploració hauria de desenvolupar-
se en una mitja hora.
Cal que quedi constància de les preguntes del professorat, de les que ha pogut aportar l’alumnat
i de la varietat de respostes que s’han dit per poder fer el contrast de l’evolució de les idees més
endavant. La manera de recollir aquest material dependrà de les eines que faci servir el grup
(apunts escrits de la pissarra, fotografia; document de la carpeta digital...)
EXPERIMENTACIÓ, SUPOSICIONS I DEDUCCIONS:
Després d’aquesta primera fase absolutament dialògica, entrem en una altra en què ha d’haver-
hi la posada en pràctica d’unes reaccions químiques, la seva possible explicació, una primera
presa de contacte amb la formulació i el nom de les substàncies i la confrontació de les seves
idees.
L’ideal per als procediments manipulatius i les discussions que no són generals és fer grups de
treball de 3-4 persones.
Als fitxers adjunts per al professorat hi ha un document amb el llistat d’objectius d’aquestes
activitats (Llistat d'objectius de les activitats experimentals) Cal explicitar per quines raons es
treballa d’aquesta manera. El professorat pot avaluar el moment de fer-ho. Un de bo seria amb
les conclusions o amb el comentari del text final, per lligar-hi caps.
Amb la intenció de facilitar la posterior comprensió dels fenòmens, la introducció del model i el
lligam entre aquest i els noms de les substàncies i les seves fórmules, cal treballar amb elements
i substàncies de composició molt simple: binomials i algunes de ternàries.
És recomanable que, si és possible, els reactius estiguin al màxim de preparats pel professorat.
Aquesta previsió amb les substàncies alhora permet agilitzar el procés.
Fem d’alquimistes tot cremant substàncies (activitat científica_1a part)
Quin és el fonament del canvi químic? Per entendre quina era la perspectiva de l’alquímia, ens
hem de situar al seu nivell: en què es basaven? Què feia possible pensar en l’obtenció d’una
pedra filosofal?
Per això proposem una primera experimentació, l’Activitat científica_1a part FEM
D'ALQUIMISTES! de l’alumnat
A partir de la interacció de substàncies que només s’identifiquen amb alguns dels seus noms
antics prenormatius o històrics o comercials i sense fórmules, l’alumnat haurà d’intentar raonar
si hi ha hagut un canvi químic en allò que han observat i, si és així, intentar justificar de quina
manera s’hi ha comportat la matèria. Es fan totes en un sistema obert. És a dir, en cap cas hi ha
un tancament que pugui evitar que la massa hi quedi retinguda. Al material per al professorat hi
ha la informació de les equacions químiques per a cada reacció proposada (Activitat
científica_1a part FEM D'ALQUIMISTES!_professorat)
Per ajudar a vehicular el que ens interessa, hauran de respondre les demandes que es recullen
a la mateixa activitat de l’alumnat. Cada alumne/a ha d’intentar respondre-les individualment
però amb la prèvia discussió amb el seu grup.
L’alumnat ha de respondre a partir del seu coneixement de base i sobre allò que s’ha pogut
qüestionar en la fase dialògica. Com que el model teòric no està desenvolupat, les possibles
explicacions entren en el camp de les suposicions. Dins d’un grup pot ser que hi hagi opinions
massa distants que no convergeixin en cap punt. Si és així, que cadascú apunti allò que pensa.
De tota manera, pot ser que es doni el cas que una part de l’alumnat plantegi que la reacció ha
fet augmentar la temperatura de manera que l’aigua de la dissolució comença a bullir; que, de
fet, les bombolles són de l’aigua que està vaporitzant-se. Si és així, caldria aclarir-ho. Es pot
demanar que toquin els recipients on s’ha produït el canvi per desmentir-ho. També es pot
muntar l’activitat de manera que es pugui mesurar la temperatura amb un termòmetre. De tota
manera, si es fa així, necessitaria d’una explicació sobre el comportament de la temperatura un
cop avançat el model (energia de les reaccions químiques)
Pel que fa a la temporització, per a aquesta primera activitat experimental dependrà de si hi ha
hagut desplaçament de l’alumnat a un laboratori, si el material per als grups estava preparat,
etc. Una estimació podria ser d’una mitja hora.
Hi anem més enllà: la importància de la massa (I) (activitat científica_2a part)
Es pot entendre el canvi químic sense prendre cap mesura? L’evolució de l’alquímia cap al
mètode científic va requerir la introducció del control de variables en els procediments
experimentals. És important la variació de la massa? Dit d’una altra manera: fins a quin punt pot
ser rellevant la quantitat de matèria per entendre els seus canvis?
Els mateixos grups de treball repeteixen l’experiment però ara mesuren la massa inicial i la final
en un sistema obert. Com s’ha fet la primera vegada i amb el mateix sentit d’orientació, caldrà
respondre les qüestions que apareixen en el document (veure Activitat científica_2a part HI
ANEM MÉS ENLLÀ: LA IMPORTÀNCIA DE LA MASSA (I))
Les dues fitxes d’aquestes primeres activitats científiques convé que siguin diferents i que es
reparteixin cada una quan pertoca perquè la informació de la segona no interfereixi en l’activitat
de la primera.
Aquesta altra part experimental i de discussió en petit grup, també pot rondar una mitja hora
de treball.
Un cop hem arribat a aquest punt, cal exposar i contrastar dialècticament els raonaments i les
justificacions de tots els grups de treball a partir de les seves respostes a les fitxes.
A partir d’aquí, fins al final de la redacció de les conclusions, el ritme i la temporització dependrà
de les dinàmiques del grup. Podria implicar-hi entre dues i tres hores.
Sobre els continguts, ens situem en un camp de batalla principal: la conservació de la matèria i
de la massa, que aniran desenvolupant-se amb les següents activitats. La importància de
l’expressió química per entendre com es produeix el canvi serà una altre front que apareixerà
posteriorment.
Pot generar-se un conflicte amb els que han treballat amb productes gasosos. Es pot orientar el
diàleg amb preguntes del tipus: Són matèria els gasos? Per tant, tenen massa? D’on prové el gas
que s’hi ha produït? De quins elements està format? Podem mesurar la seva massa?
Hi anem més enllà: la importància de la massa (II) (activitat científica_3a part)
Per ajudar a la construcció de coneixement, es proposen unes reaccions en què hi participen
clarament els gasos les que es plantegen a Activitat científica_3a part HI ANEM MÉS ENLLÀ: LA
IMPORTÀNCIA DE LA MASSA (II) de l’alumnat:
• Per una banda, l’oxidació de la llana d’acer amb l’oxigen de l’aire però sense cremar.
Podem constatar que l’augment de matèria que es produeix a la llana dins d’una
atmosfera tancada és conseqüència del gas que hi ha perquè s’hi redueix el % en volum
que correspon a l’oxigen.
Aquesta activitat requereix de força temps per observar-ne els resultats definitius; fins
a una setmana. Per això, cal haver tingut previst que l’alumnat fes tota la preparació
amb prou dies. Tot i que no és tan enriquidor, també ho pot haver fet el professorat i
ensenyar el resultat amb l’explicació de quin ha estat el procediment.
Es pot afavorir la velocitat de reacció, i, per tant, escurçar el procés algun dia, si es mulla
el manyoc de la llana d’acer que volem que s’oxidi. De tota manera, el paper que hi juga
aquesta aigua no facilita la comprensió de l’oxidació amb l’aire.
És important recordar que el percentatge d’O2 atmosfèric ronda el 21%. A partir d’aquí,
relacionar-ho amb la variació de volum observada a la proveta. També cal buscar
semblances amb l’oxidació amb foc de la llana d’acer: és el resultat anterior gaire
diferent a l’actual? Per quin motiu? Es comporten els metalls de manera diferent quan
els cremem? Podem establir-hi connexions entre les dues reaccions? I amb d’altres en
què potser podien haver intervingut gasos?
• Per l’altra banda, la reacció d’efervescència, en què la producció de gas es ben
manifesta, però ara en un sistema tancat, aïllat de fugida de matèria. Es fa la mesura de
la massa abans de la reacció i quan ja s’ha produït. Es pot fer magistralment, que tothom
la posi en pràctica (potser és la millor opció perquè és més vivencial i pot permetre
també més contrast experimental) o que els grups que l’han materialitzat anteriorment
l’ensenyin a tothom amb les noves variables. Se’n contrasten les idees. Hem de buscar-
hi lligams amb allò que hem vist inicialment: Quin paper poden haver jugat els gasos en
les primeres reaccions? Allò que ens havia quedat en el recipient era tot el que s’havia
produït?
Es pot complementar l’experimentació observant que les característiques del gas que
s’hi ha recollit són diferents de les de l’aire: si aconseguim treure els globus sense
perdre’n contingut i els fem un nus, quan els deixem caure ho fan a plom (el gas és més
dens que l’aire) Si aboquem molt a poc a poc el contingut de diversos globus en un únic
recipient no gaire voluminós (per exemple, un vas de precipitats de 200 o 250 mL), el
gas que hi ha apagarà un llumí encès.
Lliguem caps: la composició de les substàncies amb la seva massa (activitat científica_4a
part)
Ara entenem que la massa és una variable que aporta informació sobre el canvi químic. Que ens
aclareix que a la reacció no només cal tenir present allò que veiem o el resultat que ens queda
en un recipient. Els gasos que reaccionen i els gasos que s’originen també hi juguen un paper
clau.
Ara bé, com es comporta la matèria que conté aquesta massa quan hi ha un canvi químic? Quin
paper hi juguen les partícules que coneixem? Hem superat l’alquímia però, què ens falta saber
per deduir els límits de les reaccions i la possibilitat d’aconseguir la pedra filosofal?
Aquesta part, tal com està enfocada, és la que fa servir els coneixements previs sobre els àtoms,
els elements i els enllaços. Perquè es pugui establir el nexe entre la massa de les substàncies i la
seva composició, ens hi remetem: què compon la matèria? Quants tipus d’elements coneixem?
Si els àtoms tenen massa, de quina manera relacionem la massa d’una substància amb els seus
àtoms?
Per facilitar-ne la comprensió vinculada als experiments que hem fet, es proposa l’activitat amb
peces de construcció (tipus LEGO, per exemple) que apareix a l’Activitat científica_4a part
LLIGUEM CAPS: LA COMPOSICIÓ DE LES SUBSTÀNCIES AMB LA SEVA MASSA. Hauran de deduir,
en forma de problema, la relació del número d’àtoms d’un element i les quantitats totals de
substància.
Tot i que és probable que els conceptes hagin aparegut abans, aquesta activitat planteja per
primer cop els conceptes reactiu(s) i producte(s) És així perquè ara anem més enllà d’allò que
veiem o ens queda. Per tant, el professorat, si no ho ha fet, caldria que expliqués aquests
conceptes.
És probable que algun grup faci les seves construccions de manera que entre els reactius i els
productes hi hagi diferent quantitat d’un element. És així perquè s’ha destruït/originat matèria?
Què ha hagut de passar perquè hi hagi aparegut/desaparegut uns àtoms?
Aquest pot ser el moment d’introduir el concepte de les relacions estequiomètriques. Podem
recordar que no tots els elements tenen la mateixa capacitat de formar enllaços i que això té a
veure amb la proporció d’un element respecte un altre en un compost.
Perquè la construcció pugui tenir sentit des del punt de vista estequiomètric, cal que repartim
prou número de peces a cada grup; si pot ser, sobreres, per afavorir la discussió.
És important que tinguin una imatge del seu resultat final (foto a ser possible; si no, un dibuix)
Anirà molt bé per contrastar l’activitat posterior.
Es discuteixen aquests darrers resultats a nivell de grup general i se’n contrasten les idees.
Cal aclarir com és cada substància! (activitat científica_5a part)
L’activitat de les peces de construcció ens ha pogut servir per vincular les masses dels reactius i
dels productes a unes unitats de composició i a unes possibilitats de combinació. Però nosaltres
ja coneixem els elements com les unitats que formen la matèria. Com podem fer-los servir per
anomenar i escriure les substàncies perquè ens indiquin com estan formades? Aquesta és la
darrera etapa de superació de l’alquímia: els noms de les substàncies ens diuen com és la
matèria i, per tant, en un canvi químic, podem entendre què és allò que hi ha passat.
La proposta de Activitat científica_5a part CAL ACLARIR COM ÉS LA SUBSTÀNCIA! intenta fer
palesa la connexió entre el model de matèria i la seva terminologia. Entendre que es poden
derivar uns noms i unes fórmules a partir del coneixement de la composició de la matèria és
relativament fàcil (des de la nostra perspectiva actual). També que això permet que siguin
compresos per tothom de la mateixa manera.
Alhora, s’hi vol reflexionar sobre la informació que ens aporten en un canvi químic i de les
relacions estequiomètriques necessàries per ajustar la reacció.
Cada grup de treball ha de fer un esforç de reflexió amb les demandes que se’ls fa. Tot seguit,
cal fer el plantejament i la discussió en conjunt.
Cal plantejar l’activitat com a un preàmbul per a un desenvolupament posterior de la normativa
IUPAC sobre nomenclatura i formulació: l’objectiu principal és buscar i evidenciar la connexió a
què ens referíem. Si l’aconseguim, les regles les entendrem millor. Temps al temps.
Podríem dir el mateix sobre els procediments d’ajustament de les equacions químiques, que
hem començat a entendre la seva necessitat en l’activitat anterior.
S’han de comentar els noms i les relacions estequiomètriques que ha aportat l’alumnat en les
seves reflexions i dir quina serien les opcions correctes segons la normativa però només com a
idea que la normativa afavoreix que tothom faci i entengui per igual: totes les combinacions d’un
element amb l’oxigen són òxids; un metall enllaçat amb CO3 és sempre un carbonat...
Un cop aclarits aquests aspectes de base cal concloure sobre tots els continguts que han permès
entrar en el model i donar-los forma.
CONCLUSIONS I ESTRUCTURACIÓ DEL MODEL:
Hem arribat al punt en què sabem el fonament del canvi químic: la seva explicació a partir de
com es comporta la matèria. A partir d’aquí, cal reforçar i lligar totes les idees per atacar de cara
la possibilitat d’aconseguir una pedra filosofal.
Les conclusions fóra bo redactar-les a partir de les frases que va construint l’alumnat; sobre la
base de les idees correctes, evidentment. D’aquesta manera, l’ajudem a la seva pròpia
estructuració. Es poden recuperar les preguntes i respostes sobre el canvi químic que
formulaven a la fase inicial, per veure la possible evolució després de la seqüència didàctica.
Com vam fer en aquella fase, caldria anar recopilant les idees clau.
El professorat potser hauria d’apuntar-hi la seqüència que s’ha anat desenvolupant: Primer ens
hem plantejat què era un canvi químic... Quan hem valorat amb les peces de construcció el paper
dels àtoms...
Aquestes conclusions haurien d’incloure les següents idees necessàriament:
• A diferència del canvi físic, el químic implica l’obtenció de matèria amb una composició
que no és la mateixa que la inicial.
• Hi ha una sèrie d’evidències que ens permeten deduir que s’ha produït un canvi químic
entre les substàncies.
• Una reacció química és la manifestació d’un canvi químic.
• En qualsevol canvi químic hi ha una reordenació dels àtoms dels elements que
componen les substàncies.
• Aquesta reordenació atòmica es produeix per un trencament d’enllaços dins de la
matèria inicial (que anomenem reactius) i la formació de nous que configuren la matèria
resultant (productes)
• Si la matèria el que fa és reordenar-se, tots els àtoms dels reactius han de trobar-se en
els productes (incloent-hi els reactius i productes en forma de gas)
• El nom normatiu (o actual) i les fórmules de les substàncies permeten identificar-ne la
seva composició.
• Es pot deduir el tipus el canvi químic que hi ha hagut a partir de les fórmules químiques
i els noms normatius de les substàncies que hi ha intervingut.
• Si el número d’àtoms és el mateix en els reactius i en els productes, la massa inicial i la
final també serà la mateixa (la massa es conserva)
• Si hi ha una reordenació dels àtoms dels elements, vol dir que en un canvi químic la
matèria ni es crea ni es destrueix.
• Per expressar les proporcions amb què participen les substàncies en un canvi químic per
tal que es conservi la massa i els elements, es fa ús de les equacions estequiomètriques.
Poden sortir d’altres punts que es considerin importants o complementaris. Per exemple, que la
velocitat de les reaccions depèn dels reactius.
Un cop redactades les conclusions generals, s’ha de reprendre les preguntes que havien originat
tota aquesta vehiculació dels continguts: Podria la humanitat aconseguir una pedra filosofal que
convertís en or i plata d’altres metalls? Que necessitem entendre per respondre-ho?
Es pot plantejar directament aquesta pregunta al grup però també s’hi pot afegir algun
complement més atractiu i que pugui tenir, si més no, l’aparença d’un repte. Per exemple:
presentar a la classe una peça de plom (o d’un altre metall) i demanar de quina manera es podria
transformar tot ell en or. Si s’han entès les conclusions, la discussió hauria de ser ràpida i amb
unes preguntes i afirmacions en consonància amb el model.
Evidentment, hem d’anar a raure a que no es pot aconseguir mai una pedra filosofal ja que
qualsevol canvi en la composició de les substàncies implica la reordenació dels àtoms dels seus
elements però aquests elements no transmuten. Com és possible passar de tenir uns àtoms de
Fe a uns àtoms d’Au amb un canvi químic normal? No és possible.
De tota manera, també es pot fer un incís en els fenòmens radioactius, naturals i artificials, en
què sí que pot haver-hi un canvi dels elements però perquè s’hi incideix en el nucli dels àtoms.
ESTRUCTURACIÓ SOBRE LA BASE DEL CONTEXT HISTÒRIC:
Una manera d’ajudar a estructurar les idees del model és entendre com s’hi ha pogut arribar.
Saber que hi ha hagut persones que s’han plantejat dubtes semblants als que nosaltres hem
tingut i anar-los contrastant. El coneixement amb la història de la ciència permet també treballar
la naturalesa de la ciència i la seva humanització; per tant, la seva comprensió. És a dir, facilita
una millor alfabetització lingüística.
En aquest sentit, arribats a aquesta part de la seqüència que plantegem, proposem la lectura
conjunta del text sobre la figura de Lavoisier (veure Un canvi en la manera de mirar, un canvi del
llenguatge) Aquest text caldria anar-lo comentant en aquells punts més rellevants. Perquè el
professorat pugui tenir més referències sobre la importància de les aportacions de Lavoisier i
del seu context històric, pot consultar el document titulat Com és que Lavoisier va ser un
revolucionari lingüístic?
La temporització d’aquesta lectura comentada podria ser, com a molt d’1 hora.
ACTIVITAT AUTOAVALUATIVA:
Sabem que és molt important que l’alumnat sigui conscient de què està aprenent i com ho està
aprenent perquè n’és el principal protagonista. Per això, al llarg d’un cicle d’aprenentatge, ha
d’haver-hi accions avaluadores que treballin la competència d’aprendre a aprendre.
Abans d’anar més enllà en els continguts que puguin estar vinculats al model de canvi químic
(procediments d’ajustaments de reaccions químiques, de càlculs estequiomètrics, de
nomenclatura i formulació, etc.), cal que tot l’alumnat s’ubiqui en allò que ha entès i es plantegi
les possibles opcions de millora.
Per facilitar-ho en aquesta fase, es planteja una autoavaluació individual sobre els continguts
treballats en forma de rúbrica (veure Rúbrica d’autoavaluació)
Aquesta rúbrica es pot fer en 15-20 minuts, aproximadament.
Segons les possibilitats del grup i la manera de treballar de l’alumnat i el professorat, es pot
adaptar la rúbrica a un format digital (Formularis de Google, Corubrics, etc.) És important
expressar la importància de les seves respostes pel retorn que tindran, individualment o
col·lectivament, amb la intenció d’ajudar a entendre aquells aspectes que no s’han assolit prou
bé.
PODRÍEM ACONSEGUIR LA PEDRA FILOSOFAL? Quins són els límits del canvi químic?
DOCUMENT D’EXPLICACIÓ PER AL PROFESSORAT
OBJECTIUS I APUNTS DIDÀCTICS GENERALS
L’ús del concepte pedra filosofal ens remet als precedents de la química moderna però també
al món màgic de Harry Potter. Potser una part de l’alumnat té algun coneixement sobre
l’alquímia, encara que sigui distorsionat i/o vinculat a un món misteriós, o de la seva pedra
paradigmàtica. Ara bé, segurament un bon percentatge de l’alumnat segurament té alguna
mena de vivència amb les aventures del noi aprenent de bruixot.
Quin sentit químic té l’explicació d’aquesta pedra filosofal en l’actualitat?
Aquest treball amb l’alumnat planteja, bàsicament, tres objectius sobre els continguts:
Entendre el canvi químic a partir de la interacció dels àtoms dels elements que
componen les substàncies que hi intervenen.
Comprendre que el llenguatge químic (nomenclatura, formulació i equació química) ens
ajuda a entendre aquesta interacció.
Entendre que si els canvis es produeixen per interacció entre partícules atòmiques, la
seva massa s’ha de conservar.
Tot prenent la referència del cicle d’aprenentatge, s’orienta com una activitat seqüencial des
d’una fase exploratòria inicial fins a una primera part d’estructuració.
Es pretén treballar en context, amb tot el que això implica: un marc de treball amb significació
per a l’alumnat, amb la seva participació activa en la construcció del seu coneixement dins del
cicle d’aprenentatge, amb un acostament al model més creïble, entenedor i integrador, amb
una aplicació practica dels coneixements... I, a més, amb el matís de la mirada a les idees del
passat i el contrast amb els nostres dies.
Si bé no és incompatible perquè el professorat podria reconduir‐la, és una activitat que pren tot
el sentit si no s’ha treballat encara a classe la nomenclatura i la formulació químiques ja que en
permet la seva introducció connectada íntimament amb la del model de canvi químic.
Sovint, a la temporització de la Química de 3r d’ESO (o 4t) s’arriba a desenvolupar aquest model
com a part final dels continguts. També la nomenclatura i formulació es treballa amb freqüència
en paral∙lel o posteriorment als compostos o enllaços. La didàctica de la química aposta perquè
la seqüència s’iniciï des dels fenòmens observables ̶ les reaccions, el canvi ̶ i s’arribi al model
de matèria per entendre aquests fenòmens.
Tanmateix, l’activitat que proposem, com podem llegir als objectius, parteix de la base del
coneixement previ sobre la composició de la matèria amb els àtoms i l’existència dels diversos
elements. Això és perquè es vol prioritzar el treball amb aquell professorat que no ha enfocat
els continguts amb aquella seqüència. De tota manera, si es reorienta, podria ser aprofitable en
bona part per abordar la introducció del model corpuscular posteriorment.
Caldria remarcar, perquè ben poques activitats ho fan, que plantegem una activitat en què
també es vol treballar la necessitat d’expressar un model de canvi químic i de matèria amb un
llenguatge determinat. És a dir, es vol entendre que el llenguatge químic de la nomenclatura i la
formulació són part dels principis teòrics per definir aquests models.
Una bona part de la feina es basa en reaccions químiques que l’alumnat ha de portar a terme.
Cada professor i professora coneix les possibilitats de treball en el seu centre i amb els seus
grups però, aquesta part, que és experimental, no l’hauríem de deixar perdre: primera, perquè
la implicació de l’alumnat en la realització dels fenòmens que observa li ofereix una experiència
més integradora. Segona, perquè dóna significat al plantejament d’aquesta activitat, en què la
participació activa dels nois i de les noies és la base de l’edificació del seu coneixement.
APORTACIONS INICIALS: QUÈ SABEM DEL CANVI QUÍMIC?
De bon començament, per introduir el context de treball, es pot fer ús de la presentació en què
es fa referència a la pedra filosofal (veure el fitxer adjunt Presentació introductòria_amb notes
per al professorat_la pedra filosofal) Per una banda, hi ha un enllaç amb una seqüència de la
pel∙lícula Harry Potter i la pedra filosofal. Per una altra, hi ha imatges i textos que fan referència
al concepte mític i històric de la pedra filosofal de l’alquímia. Hem de lligar aquest concepte amb
la química actual i, en concret, amb el canvi químic. Aquesta presentació acaba amb unes
preguntes que ens menen el conjunt d’activitats que hi desenvoluparem: Podria la humanitat
aconseguir una pedra filosofal que convertís en or i plata d’altres metalls? Que necessitem
entendre per respondre‐ho? El professorat haurà d’explicitar que aquest interrogant caldrà que
el sapiguem respondre després d’entendre el canvi químic. Aquesta repte ens ha d’acompanyar
en totes les accions. No ha de ser un simple pretext inicial per després desenvolupar‐ne activitats
desconnectades.
En una primera fase exploratòria, el professorat ha d’interpel∙lar l’alumnat per allò que entenen
sobre aquest concepte de canvi químic. Pot fer preguntes del tipus: Com podem definir un canvi
químic? Quina és la diferència entre els canvis físics i els canvis químics? Com ens imaginem el
comportament de la matèria (àtoms, molècules...) en un canvi químic?
Evidentment, les respostes poden ser errònies (potser que algú parli de conversió dels àtoms,
per exemple) però no es rectifiquen en aquest moment: la finalitat és que, un cop s’haurà
introduït o perfilat el model, es recuperin aquestes idees i serveixin de contrast i
d’autoavaluació. És important que s’hi pugui generar debat; amb rèpliques i contrarèpliques.
A partir de les preguntes inicials, s’apunten i es recopilen les diverses i diferents respostes que
puguin anar sorgint de manera que es vegin en conjunt (pissarra). En el mateix sentit, poden
generar‐se preguntes que també cal recollir i debatre. De tota manera, haurem de tenir present
que si en el mateix curs o l’anterior s’han treballat els àtoms i els elements, l’alumnat hauria de
tenir clara la constitució atòmica de la matèria. Per tant, aquelles idees massa esbiaixades sobre
els continguts que ja s’han estructurat, cal esmenar‐les d’entrada. Sempre amb la participació
de tot l’alumnat.
El professorat no hauria d’entrar tampoc en preguntes de detall o d’aprofundiment perquè tot
just encetem la fase inicial. Però, com és lògic, amb les respostes de l’alumnat poden aparèixer
diferents nivells de concreció o, fins i tot, aspectes no estrictament restringits a la naturalesa de
la matèria, com pot ser l’energia. Les diferents aportacions poden enriquir‐se entre elles a partir
d’un diàleg a nivell de classe.
Cal que aquestes contribucions per part de l’alumnat puguin ser dirigides per l’habilitat del
professor o de la professora per aprofitar‐ne al màxim d’idees constructives. Si hi ha punts
d’estancament o de monopolització per part d’un grupet reduït, sempre es pot adreçar les
mateixes preguntes a persones concretes que no hi hagin intervingut o bé demanar sobre algun
aspecte que podem considerar interessant o important: quines reaccions químiques coneixeu?
Per quin motiu dels que hem comentat creieu que són canvis químics? Exposeu exemples de
reaccions químiques que veiem cada dia. És el mateix un canvi químic que una reacció química?
De tota manera, pensem que hauria d’aflorar‐hi el dubte i el debat sobre si la quantitat de massa
es conserva en un canvi químic. Per tant, hem d’estar amatents, si cal, amb incisos del tipus Com
creieu que es comporta la quantitat de massa en un canvi químic? Hi ha la mateixa al
començament i al final? Pot dependre del tipus de canvis que s’hi produeixi?
També cal saber quan s’han d’acabar aquestes demandes. Si bé depèn del nivell de participació
del grup i la riquesa de les seves idees, aquesta introducció i exploració hauria de desenvolupar‐
se en una mitja hora.
Cal que quedi constància de les preguntes del professorat, de les que ha pogut aportar l’alumnat
i de la varietat de respostes que s’han dit per poder fer el contrast de l’evolució de les idees més
endavant. La manera de recollir aquest material dependrà de les eines que faci servir el grup
(apunts escrits de la pissarra, fotografia; document de la carpeta digital...)
EXPERIMENTACIÓ, SUPOSICIONS I DEDUCCIONS:
Després d’aquesta primera fase absolutament dialògica, entrem en una altra en què ha d’haver‐
hi la posada en pràctica d’unes reaccions químiques, la seva possible explicació, una primera
presa de contacte amb la formulació i el nom de les substàncies i la confrontació de les seves
idees.
L’ideal per als procediments manipulatius i les discussions que no són generals és fer grups de
treball de 3‐4 persones.
Als fitxers adjunts per al professorat hi ha un document amb el llistat d’objectius d’aquestes
activitats (Llistat d'objectius de les activitats experimentals) Cal explicitar per quines raons es
treballa d’aquesta manera. El professorat pot avaluar el moment de fer‐ho. Un de bo seria amb
les conclusions o amb el comentari del text final, per lligar‐hi caps.
Amb la intenció de facilitar la posterior comprensió dels fenòmens, la introducció del model i el
lligam entre aquest i els noms de les substàncies i les seves fórmules, cal treballar amb elements
i substàncies de composició molt simple: binomials i algunes de ternàries.
És recomanable que, si és possible, els reactius estiguin al màxim de preparats pel professorat.
Aquesta previsió amb les substàncies alhora permet agilitzar el procés.
Fem d’alquimistes tot cremant substàncies (activitat científica_1a part)
Quin és el fonament del canvi químic? Per entendre quina era la perspectiva de l’alquímia, ens
hem de situar al seu nivell: en què es basaven? Què feia possible pensar en l’obtenció d’una
pedra filosofal?
Per això proposem una primera experimentació, l’Activitat científica_1a part FEM
D'ALQUIMISTES! de l’alumnat
A partir de la interacció de substàncies que només s’identifiquen amb alguns dels seus noms
antics prenormatius o històrics o comercials i sense fórmules, l’alumnat haurà d’intentar raonar
si hi ha hagut un canvi químic en allò que han observat i, si és així, intentar justificar de quina
manera s’hi ha comportat la matèria. Es fan totes en un sistema obert. És a dir, en cap cas hi ha
un tancament que pugui evitar que la massa hi quedi retinguda. Al material per al professorat hi
ha la informació de les equacions químiques per a cada reacció proposada (Activitat
científica_1a part FEM D'ALQUIMISTES!_professorat)
Per ajudar a vehicular el que ens interessa, hauran de respondre les demandes que es recullen
a la mateixa activitat de l’alumnat. Cada alumne/a ha d’intentar respondre‐les individualment
però amb la prèvia discussió amb el seu grup.
L’alumnat ha de respondre a partir del seu coneixement de base i sobre allò que s’ha pogut
qüestionar en la fase dialògica. Com que el model teòric no està desenvolupat, les possibles
explicacions entren en el camp de les suposicions. Dins d’un grup pot ser que hi hagi opinions
massa distants que no convergeixin en cap punt. Si és així, que cadascú apunti allò que pensa.
De tota manera, pot ser que es doni el cas que una part de l’alumnat plantegi que la reacció ha
fet augmentar la temperatura de manera que l’aigua de la dissolució comença a bullir; que, de
fet, les bombolles són de l’aigua que està vaporitzant‐se. Si és així, caldria aclarir‐ho. Es pot
demanar que toquin els recipients on s’ha produït el canvi per desmentir‐ho. També es pot
muntar l’activitat de manera que es pugui mesurar la temperatura amb un termòmetre. De tota
manera, si es fa així, necessitaria d’una explicació sobre el comportament de la temperatura un
cop avançat el model (energia de les reaccions químiques)
Pel que fa a la temporització, per a aquesta primera activitat experimental dependrà de si hi ha
hagut desplaçament de l’alumnat a un laboratori, si el material per als grups estava preparat,
etc. Una estimació podria ser d’una mitja hora.
Hi anem més enllà: la importància de la massa (I) (activitat científica_2a part)
Es pot entendre el canvi químic sense prendre cap mesura? L’evolució de l’alquímia cap al
mètode científic va requerir la introducció del control de variables en els procediments
experimentals. És important la variació de la massa? Dit d’una altra manera: fins a quin punt pot
ser rellevant la quantitat de matèria per entendre els seus canvis?
Els mateixos grups de treball repeteixen l’experiment però ara mesuren la massa inicial i la final
en un sistema obert. Com s’ha fet la primera vegada i amb el mateix sentit d’orientació, caldrà
respondre les qüestions que apareixen en el document (veure Activitat científica_2a part HI
ANEM MÉS ENLLÀ: LA IMPORTÀNCIA DE LA MASSA (I))
Les dues fitxes d’aquestes primeres activitats científiques convé que siguin diferents i que es
reparteixin cada una quan pertoca perquè la informació de la segona no interfereixi en l’activitat
de la primera.
Aquesta altra part experimental i de discussió en petit grup, també pot rondar una mitja hora
de treball.
Un cop hem arribat a aquest punt, cal exposar i contrastar dialècticament els raonaments i les
justificacions de tots els grups de treball a partir de les seves respostes a les fitxes.
A partir d’aquí, fins al final de la redacció de les conclusions, el ritme i la temporització dependrà
de les dinàmiques del grup. Podria implicar‐hi entre dues i tres hores.
Sobre els continguts, ens situem en un camp de batalla principal: la conservació de la matèria i
de la massa, que aniran desenvolupant‐se amb les següents activitats. La importància de
l’expressió química per entendre com es produeix el canvi serà una altre front que apareixerà
posteriorment.
Pot generar‐se un conflicte amb els que han treballat amb productes gasosos. Es pot orientar el
diàleg amb preguntes del tipus: Són matèria els gasos? Per tant, tenen massa? D’on prové el gas
que s’hi ha produït? De quins elements està format? Podem mesurar la seva massa?
Hi anem més enllà: la importància de la massa (II) (activitat científica_3a part)
Per ajudar a la construcció de coneixement, es proposen unes reaccions en què hi participen
clarament els gasos les que es plantegen a Activitat científica_3a part HI ANEM MÉS ENLLÀ: LA
IMPORTÀNCIA DE LA MASSA (II) de l’alumnat:
Per una banda, l’oxidació de la llana d’acer amb l’oxigen de l’aire però sense cremar.
Podem constatar que l’augment de matèria que es produeix a la llana dins d’una
atmosfera tancada és conseqüència del gas que hi ha perquè s’hi redueix el % en volum
que correspon a l’oxigen.
Aquesta activitat requereix de força temps per observar‐ne els resultats definitius; fins
a una setmana. Per això, cal haver tingut previst que l’alumnat fes tota la preparació
amb prou dies. Tot i que no és tan enriquidor, també ho pot haver fet el professorat i
ensenyar el resultat amb l’explicació de quin ha estat el procediment.
Es pot afavorir la velocitat de reacció, i, per tant, escurçar el procés algun dia, si es mulla
el manyoc de la llana d’acer que volem que s’oxidi. De tota manera, el paper que hi juga
aquesta aigua no facilita la comprensió de l’oxidació amb l’aire.
És important recordar que el percentatge d’O2 atmosfèric ronda el 21%. A partir d’aquí,
relacionar‐ho amb la variació de volum observada a la proveta. També cal buscar
semblances amb l’oxidació amb foc de la llana d’acer: és el resultat anterior gaire
diferent a l’actual? Per quin motiu? Es comporten els metalls de manera diferent quan
els cremem? Podem establir‐hi connexions entre les dues reaccions? I amb d’altres en
què potser podien haver intervingut gasos?
Per l’altra banda, la reacció d’efervescència, en què la producció de gas es ben
manifesta, però ara en un sistema tancat, aïllat de fugida de matèria. Es fa la mesura de
la massa abans de la reacció i quan ja s’ha produït. Es pot fer magistralment, que tothom
la posi en pràctica (potser és la millor opció perquè és més vivencial i pot permetre
també més contrast experimental) o que els grups que l’han materialitzat anteriorment
l’ensenyin a tothom amb les noves variables. Se’n contrasten les idees. Hem de buscar‐
hi lligams amb allò que hem vist inicialment: Quin paper poden haver jugat els gasos en
les primeres reaccions? Allò que ens havia quedat en el recipient era tot el que s’havia
produït?
Es pot complementar l’experimentació observant que les característiques del gas que
s’hi ha recollit són diferents de les de l’aire: si aconseguim treure els globus sense
perdre’n contingut i els fem un nus, quan els deixem caure ho fan a plom (el gas és més
dens que l’aire) Si aboquem molt a poc a poc el contingut de diversos globus en un únic
recipient no gaire voluminós (per exemple, un vas de precipitats de 200 o 250 mL), el
gas que hi ha apagarà un llumí encès.
Lliguem caps: la composició de les substàncies amb la seva massa (activitat científica_4a
part)
Ara entenem que la massa és una variable que aporta informació sobre el canvi químic. Que ens
aclareix que a la reacció no només cal tenir present allò que veiem o el resultat que ens queda
en un recipient. Els gasos que reaccionen i els gasos que s’originen també hi juguen un paper
clau.
Ara bé, com es comporta la matèria que conté aquesta massa quan hi ha un canvi químic? Quin
paper hi juguen les partícules que coneixem? Hem superat l’alquímia però, què ens falta saber
per deduir els límits de les reaccions i la possibilitat d’aconseguir la pedra filosofal?
Aquesta part, tal com està enfocada, és la que fa servir els coneixements previs sobre els àtoms,
els elements i els enllaços. Perquè es pugui establir el nexe entre la massa de les substàncies i la
seva composició, ens hi remetem: què compon la matèria? Quants tipus d’elements coneixem?
Si els àtoms tenen massa, de quina manera relacionem la massa d’una substància amb els seus
àtoms?
Per facilitar‐ne la comprensió vinculada als experiments que hem fet, es proposa l’activitat amb
peces de construcció (tipus LEGO, per exemple) que apareix a l’Activitat científica_4a part
LLIGUEM CAPS: LA COMPOSICIÓ DE LES SUBSTÀNCIES AMB LA SEVA MASSA. Hauran de deduir,
en forma de problema, la relació del número d’àtoms d’un element i les quantitats totals de
substància.
Tot i que és probable que els conceptes hagin aparegut abans, aquesta activitat planteja per
primer cop els conceptes reactiu(s) i producte(s) És així perquè ara anem més enllà d’allò que
veiem o ens queda. Per tant, el professorat, si no ho ha fet, caldria que expliqués aquests
conceptes.
És probable que algun grup faci les seves construccions de manera que entre els reactius i els
productes hi hagi diferent quantitat d’un element. És així perquè s’ha destruït/originat matèria?
Què ha hagut de passar perquè hi hagi aparegut/desaparegut uns àtoms?
Aquest pot ser el moment d’introduir el concepte de les relacions estequiomètriques. Podem
recordar que no tots els elements tenen la mateixa capacitat de formar enllaços i que això té a
veure amb la proporció d’un element respecte un altre en un compost.
Perquè la construcció pugui tenir sentit des del punt de vista estequiomètric, cal que repartim
prou número de peces a cada grup; si pot ser, sobreres, per afavorir la discussió.
És important que tinguin una imatge del seu resultat final (foto a ser possible; si no, un dibuix)
Anirà molt bé per contrastar l’activitat posterior.
Es discuteixen aquests darrers resultats a nivell de grup general i se’n contrasten les idees.
Cal aclarir com és cada substància! (activitat científica_5a part)
L’activitat de les peces de construcció ens ha pogut servir per vincular les masses dels reactius i
dels productes a unes unitats de composició i a unes possibilitats de combinació. Però nosaltres
ja coneixem els elements com les unitats que formen la matèria. Com podem fer‐los servir per
anomenar i escriure les substàncies perquè ens indiquin com estan formades? Aquesta és la
darrera etapa de superació de l’alquímia: els noms de les substàncies ens diuen com és la
matèria i, per tant, en un canvi químic, podem entendre què és allò que hi ha passat.
La proposta de Activitat científica_5a part CAL ACLARIR COM ÉS LA SUBSTÀNCIA! intenta fer
palesa la connexió entre el model de matèria i la seva terminologia. Entendre que es poden
derivar uns noms i unes fórmules a partir del coneixement de la composició de la matèria és
relativament fàcil (des de la nostra perspectiva actual). També que això permet que siguin
compresos per tothom de la mateixa manera.
Alhora, s’hi vol reflexionar sobre la informació que ens aporten en un canvi químic i de les
relacions estequiomètriques necessàries per ajustar la reacció.
Cada grup de treball ha de fer un esforç de reflexió amb les demandes que se’ls fa. Tot seguit,
cal fer el plantejament i la discussió en conjunt.
Cal plantejar l’activitat com a un preàmbul per a un desenvolupament posterior de la normativa
IUPAC sobre nomenclatura i formulació: l’objectiu principal és buscar i evidenciar la connexió a
què ens referíem. Si l’aconseguim, les regles les entendrem millor. Temps al temps.
Podríem dir el mateix sobre els procediments d’ajustament de les equacions químiques, que
hem començat a entendre la seva necessitat en l’activitat anterior.
S’han de comentar els noms i les relacions estequiomètriques que ha aportat l’alumnat en les
seves reflexions i dir quina serien les opcions correctes segons la normativa però només com a
idea que la normativa afavoreix que tothom faci i entengui per igual: totes les combinacions d’un
element amb l’oxigen són òxids; un metall enllaçat amb CO3 és sempre un carbonat...
Un cop aclarits aquests aspectes de base cal concloure sobre tots els continguts que han permès
entrar en el model i donar‐los forma.
CONCLUSIONS I ESTRUCTURACIÓ DEL MODEL:
Hem arribat al punt en què sabem el fonament del canvi químic: la seva explicació a partir de
com es comporta la matèria. A partir d’aquí, cal reforçar i lligar totes les idees per atacar de cara
la possibilitat d’aconseguir una pedra filosofal.
Les conclusions fóra bo redactar‐les a partir de les frases que va construint l’alumnat; sobre la
base de les idees correctes, evidentment. D’aquesta manera, l’ajudem a la seva pròpia
estructuració. Es poden recuperar les preguntes i respostes sobre el canvi químic que
formulaven a la fase inicial, per veure la possible evolució després de la seqüència didàctica.
Com vam fer en aquella fase, caldria anar recopilant les idees clau.
El professorat potser hauria d’apuntar‐hi la seqüència que s’ha anat desenvolupant: Primer ens
hem plantejat què era un canvi químic... Quan hem valorat amb les peces de construcció el paper
dels àtoms...
Aquestes conclusions haurien d’incloure les següents idees necessàriament:
A diferència del canvi físic, el químic implica l’obtenció de matèria amb una composició
que no és la mateixa que la inicial.
Hi ha una sèrie d’evidències que ens permeten deduir que s’ha produït un canvi químic
entre les substàncies.
Una reacció química és la manifestació d’un canvi químic.
En qualsevol canvi químic hi ha una reordenació dels àtoms dels elements que
componen les substàncies.
Aquesta reordenació atòmica es produeix per un trencament d’enllaços dins de la
matèria inicial (que anomenem reactius) i la formació de nous que configuren la matèria
resultant (productes)
Si la matèria el que fa és reordenar‐se, tots els àtoms dels reactius han de trobar‐se en
els productes (incloent‐hi els reactius i productes en forma de gas)
El nom normatiu (o actual) i les fórmules de les substàncies permeten identificar‐ne la
seva composició.
Es pot deduir el tipus el canvi químic que hi ha hagut a partir de les fórmules químiques
i els noms normatius de les substàncies que hi ha intervingut.
Si el número d’àtoms és el mateix en els reactius i en els productes, la massa inicial i la
final també serà la mateixa (la massa es conserva)
Si hi ha una reordenació dels àtoms dels elements, vol dir que en un canvi químic la
matèria ni es crea ni es destrueix.
Per expressar les proporcions amb què participen les substàncies en un canvi químic per
tal que es conservi la massa i els elements, es fa ús de les equacions estequiomètriques.
Poden sortir d’altres punts que es considerin importants o complementaris. Per exemple, que la
velocitat de les reaccions depèn dels reactius.
Un cop redactades les conclusions generals, s’ha de reprendre les preguntes que havien originat
tota aquesta vehiculació dels continguts: Podria la humanitat aconseguir una pedra filosofal que
convertís en or i plata d’altres metalls? Que necessitem entendre per respondre‐ho?
Es pot plantejar directament aquesta pregunta al grup però també s’hi pot afegir algun
complement més atractiu i que pugui tenir, si més no, l’aparença d’un repte. Per exemple:
presentar a la classe una peça de plom (o d’un altre metall) i demanar de quina manera es podria
transformar tot ell en or. Si s’han entès les conclusions, la discussió hauria de ser ràpida i amb
unes preguntes i afirmacions en consonància amb el model.
Evidentment, hem d’anar a raure a que no es pot aconseguir mai una pedra filosofal ja que
qualsevol canvi en la composició de les substàncies implica la reordenació dels àtoms dels seus
elements però aquests elements no transmuten. Com és possible passar de tenir uns àtoms de
Fe a uns àtoms d’Au amb un canvi químic normal? No és possible.
De tota manera, també es pot fer un incís en els fenòmens radioactius, naturals i artificials, en
què sí que pot haver‐hi un canvi dels elements però perquè s’hi incideix en el nucli dels àtoms.
ESTRUCTURACIÓ SOBRE LA BASE DEL CONTEXT HISTÒRIC:
Una manera d’ajudar a estructurar les idees del model és entendre com s’hi ha pogut arribar.
Saber que hi ha hagut persones que s’han plantejat dubtes semblants als que nosaltres hem
tingut i anar‐los contrastant. El coneixement amb la història de la ciència permet també treballar
la naturalesa de la ciència i la seva humanització; per tant, la seva comprensió. És a dir, facilita
una millor alfabetització lingüística.
En aquest sentit, arribats a aquesta part de la seqüència que plantegem, proposem la lectura
conjunta del text sobre la figura de Lavoisier (veure Un canvi en la manera de mirar, un canvi del
llenguatge) Aquest text caldria anar‐lo comentant en aquells punts més rellevants. Perquè el
professorat pugui tenir més referències sobre la importància de les aportacions de Lavoisier i
del seu context històric, pot consultar el document titulat Com és que Lavoisier va ser un
revolucionari lingüístic?
La temporització d’aquesta lectura comentada podria ser, com a molt d’1 hora.
ACTIVITAT AUTOAVALUATIVA:
Sabem que és molt important que l’alumnat sigui conscient de què està aprenent i com ho està
aprenent perquè n’és el principal protagonista. Per això, al llarg d’un cicle d’aprenentatge, ha
d’haver‐hi accions avaluadores que treballin la competència d’aprendre a aprendre.
Abans d’anar més enllà en els continguts que puguin estar vinculats al model de canvi químic
(procediments d’ajustaments de reaccions químiques, de càlculs estequiomètrics, de
nomenclatura i formulació, etc.), cal que tot l’alumnat s’ubiqui en allò que ha entès i es plantegi
les possibles opcions de millora.
Per facilitar‐ho en aquesta fase, es planteja una autoavaluació individual sobre els continguts
treballats en forma de rúbrica (veure Rúbrica d’autoavaluació)
Aquesta rúbrica es pot fer en 15‐20 minuts, aproximadament.
Segons les possibilitats del grup i la manera de treballar de l’alumnat i el professorat, es pot
adaptar la rúbrica a un format digital (Formularis de Google, Corubrics, etc.) És important
expressar la importància de les seves respostes pel retorn que tindran, individualment o
col∙lectivament, amb la intenció d’ajudar a entendre aquells aspectes que no s’han assolit prou
bé.
FEM D’ALQUIMISTES TOT CREMANT SUBSTÀNCIES
PODRÍEM ACONSEGUIR LA PEDRA FILOSOFAL?
Procediment
A) En aquest cas, proposem dues possibilitats de reacció d’un carbonat amb un àcid. És
recomanable que el professorat n’esculli una.
A1
Quines substàncies ens han donat? Què ens n’ha quedat?
terra calcària efervescent i esperit de vitriol
CaCO3 + H2SO4(aq)
dissolució de selenita
CaSO4(aq)
La reacció és:
CaCO3 + H2SO4(aq) CaSO4(aq) + CO2(g) + H2O(l)
A2
Quines substàncies ens han donat? Què ens n’ha quedat?
terra calcària efervescent i salfumant
CaCO3 + HCl(aq)
dissolució amb essència de taquidrita
CaCl2(aq)
La reacció és:
CaCO3 + HCl(aq) CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l)
El fet de que n’hi hagi dues a triar és pel següent: en el primer cas, la terminologia de les
substàncies es correspon a la que es feia servir abans de Lavoisier. De tota manera, no sempre
disposem d’àcid sulfúric al laboratori escolar. Si en tenim, a més, cal que el diluïm a unes
concentracions no perilloses a la bestreta. En el segon, fem ús de salfumant comercial, que és
més comú, més segur i que no requereix d’una dissolució prèvia. Ara bé, no hem sabut trobar
l’equivalència real del clorur de calci amb el seu possible nom antic. El nom que proposem és
una llicència perquè aquesta substància és un dels principals components del mineral taquidrita.
Les fitxes de l’alumnat estan preparades per a aquesta segona opció. Si es vol canviar, caldrà
modificar la primera d’aquestes reaccions i també l’activitat científica_3a part.
B)
Quines substàncies ens han donat? Què ens n’ha quedat?
Coure
Cu
Coure negre
CuO
És una reacció d’oxidació amb l’oxigen de l’aire:
2 Cu(s) + O2 (g) 2 CuO(s)
C)
Quines substàncies ens han donat? Què ens n’ha quedat?
Malaquita
CuCO3
Calç de coure
CuO
És una reacció de descomposició:
CuCO3(s) CuO(s) + CO2(g)
Fixem-nos que “calç de coure” (C) i “coure negre” (B) són dos sinònims per a la mateixa
substància. Això ens podrà donar joc a parlar de la importància de la terminologia per entendre
el canvi químic quan arribarem a l’activitat experimental 5.
D)
Quines substàncies ens han donat? Què ens n’ha quedat?
Llana d’acer Rovell
És una reacció d’oxidació amb l’oxigen de l’aire:
Fe(s) + O2 (g) 2 FeO(s)
Com és que Lavoisier va ser un revolucionari lingüístic? Valorem les seves aportacions al l lenguatge didàctic de la química
Lavoisier és un dels grans personatges del coneixement que ubiquem en l’àmbit científic. Sigui
explícitament o no, el treballem a l’ensenyament secundari des de la perspectiva bàsica de la
llei de la conservació de la massa.
Més enllà d’aquest contingut curricular, potser no fem prou incidència en l’enorme
transcendència de la seva obra en el món de la química i en el de tota la ciència. Per
desconeixement, falta de temps, etc. Però, sens dubte, si hi entrem d’una manera ben
treballada, podem generar grans recursos d’alfabetització científica que, per descomptat, també
poden atènyer les necessitats programàtiques del curs.
D’entrada, un revolucionari.
Si bé el van matar per formar part de la jerarquia de la hisenda de França, i, per tant, d’allò que
els revolucionaris que van prendre la Bastilla i van decapitar la monarquia consideraven que
calia canviar, Antoine Laurent Lavoisier va encapçalar una altra gran revolució: la que va generar
uns canvis en els models de la química que van permetre un avenç científic incommensurable.
En molts textos es defineix aquest científic il∙lustrat com a “pare de la química moderna”.
Aquesta etiqueta ja denota que la seva obra va contribuir d’una manera importantíssima a
concebre aquesta disciplina d’una manera diferent a allò que fins aquells moments s’entenia. I,
veritablement, Lavoisier s’erigeix com un punt d’inflexió: per les idees que aporta, per les accions
que proposa i pel llenguatge que fa servir. Des d’una lectura kuhniana, Lavoisier evidenciava la
crisi dels models de la química d’aquella època i va ser el corifeu de la revolució científica que
va comportar un paradigma nou.
Sense voler entrar en aprofundiments biogràfics, cal destacar també la seva gran percepció de
com, quan, on i a qui calia fer extensives les seves idees perquè s’anessin acceptant àmpliament
i tinguessin el màxim ressò en la comunitat científica de primer nivell. A partir d’un determinat
moment, ell va ser conscient de la revolució que suposaven les seves idees. De ben segur, la seva
formació en dret el va ajudar a saber orientar la seva incidència.
Lavoisier és, per tant, molt més que la persona que va aportar‐nos la idea de la llei que porta el
seu nom, o principi de conservació de la massa, que treballem en el temari – i, sens dubte, ho
fem amb la importància que ha de tenir.
Mètode, model i llenguatge
Lavoisier, en el seu recorregut científic que el va significar com a persona que va permetre
l’obertura de nous camins a la química, va generar importants aportacions concretes: la
descripció dels tres estats de la matèria, la redefinició d’element, el procediment d’obtenció
d’oxigen, la comparativa dels processos de respiració i combustió... O la conservació de la massa.
Certament, més enllà de la banalització i tot evitant el concepte d’experiments clau1, que fa anys
que la didàctica de la història de la ciència lluita per erradicar, els múltiples i diversos
enfocaments puntuals i concrets poden ser un recurs de contextualització o d’emmarcament
històrics. Però, hi ha uns trets generals en el conjunt de tota l’obra de Lavoisier, que es van
enriquint en la seva seqüenciació i que permeten enquadrar els fets des d’una altra perspectiva
globalitzadora. Aquesta permet assumir i valorar realment els seus grans canvis. En aquest
sentit, la culminació d’aquest recorregut es troba recollit en dos títols de referència en el
coneixement científic: el Mètode de nomenclatura química, del 1787, elaborat amb d’altres
persones de renom (Guyton de Morveau, Berthollet i Fourcroy) i el Tractat elemental de
Química, publicat el 1789.
Aquests trets generals són com pedres angulars que fonamenten i estructuren la seva obra.
Podem concretar‐los en tres blocs, tot i que íntimament relacionats i dependents, talment com
un conglomerat: el mètode de treball, el nou model per entendre els canvis químics i el
llenguatge per expressar la naturalesa química i per transmetre les idees en química.
Potser val a dir que Lavoisier, com totes les persones que han fet grans contribucions al
coneixement de la humanitat, no les ha generades ni aliè al seu context històric, social i personal,
ni desconnectat d’un marc d’aprenentatge i de comunicació concrets. Igualment, no estava
tocat per la vareta de la veritat absoluta i va anar treballant i perfilant tota una trajectòria. Per
exemple, Lavoisier va tenir molta influència, des de les primeres etapes de formació, de la
manera de treballar de la física, del llenguatge matemàtic i del tractament numèric de dades o
de la sistematització botànica en la classificació de les espècies a partir del mètode de Linné.
Tampoc no podríem entendre les seves aportacions si no és en un context històric en què va
haver‐hi molta experimentació que va permetre començar a entendre l’aire i els gasos. Ni potser
hauria treballat de la mateixa manera el llenguatge si no hagués estat coneixedor de la filosofia
de Condillac.
Lligat a això, també cal trencar una llança per l’aportació de la seva dona, Marie‐Anne: va traduir
obres científiques d’aquell moment amb idees importants (de Priestley, de Cavendish...) que van
permetre progressar al seu marit pel fet de tenir‐ne coneixement de primera mà; va participar
activament en el seu treball de laboratori; va fer els dibuixos dels instruments que calia fer
servir... El retrat més conegut de Lavoisier no és el d’ell sol sinó del matrimoni: el que va pintar
l’artista neoclàssic Jacques‐Louis David. Hi apareixen els dos en actitud de treball i Marie‐Anne
Lavoisier hi figura en primeríssim pla, sense cap interpretació de subordinació; ans el contrari.
Tot seguit, farem una aproximació molt sintètica a aquests blocs generals.
Mètode
Des de bon començament, Lavoisier va entendre la necessitat de canviar la manera de treballar
l’experimentació química per tal de tenir uns resultats que anessin més enllà de la seva
interpretació qualitativa i que permetessin elaborar més que suposicions. Defensava el control
1 Des del positivisme i lluny de la naturalesa real de la ciència, històricament s’ha considerat (i encara es fa) un experiment clau o crucial aquell procediment que ha estat “revelador” d’una fita científica.
de les variables i intentava identificar quines podien ser. Feia un tractament numèric d’aquestes
variables tot defugint‐ne la descripció subjectiva. La base operativa i l’anàlisi havien de ser
empírics. Era necessari, doncs, adequar els instruments del laboratori a tal fi. I era conscient que
calia partir d’allò més simple per arribar a entendre allò més complex.
De fet, Lavoisier creia en la validesa de l’adequació a la química del mètode que la física havia
fet seu temps enrere. Ell prenia com a exemples i referents, per exemple, a Galileu i Newton.
Model
Les idees d’aquest científic parisenc van permetre un relleu en el paradigma de com calia
entendre els canvis químics i, per tant, com es produeixen les reaccions químiques i quina és la
matèria que hi participa.
Al llarg de la seva trajectòria, a partir d’experiments seus i d’altri, va anar elaborant textos que
van anar desmuntant diferent idees interpretatives sobre la naturalesa de la matèria i la seva
capacitat de canvi que formaven part de la tradició química; algunes, des de feia segles.
Va ampliar el concepte d’element a qualsevol matèria que no es descompongués en d’altres de
més simples, molt més enllà dels quatre elements d’Aristòtil (aigua, aire, terra i foc) i dels tres
principis de Paracels (mercuri, sal i sofre) També va explicar que tota la matèria té tres estats.
Amb temps i prudència, va aconseguir enderrocar la teoria del flogist, ben implantada en la
comunitat científica des de feia aproximadament un segle, que intentava entendre una part de
la composició de la matèria i del seu comportament amb la substància flogist. Aquesta teoria no
es basava en evidències empíriques i afavoria contradiccions explicatives o argumentacions
forçades o poc coherents per donar sentit, sobretot, als fenòmens de combustió, calcinació o
oxidació. En canvi, va entendre que l’oxigen tenia un paper principal en aquest tipus de
reaccions.
Lavoisier va concloure quelcom que, si no ho emmarquen en el seu context, ens pot semblar
sorprenent per la seva simplicitat i lògica actuals: que els canvis químics es produeixen per la
combinació de substàncies prèvies i, per tant, hi ha una conservació de massa entre la matèria
inicial i la final. Va anorrear el concepte de transmutació de la matèria, en què una substància
pot convertir‐se, sense cap combinació, en una altra.
Llenguatge
Aquest gran científic tenia molt clar que calia, per una banda, desfer‐se de l’obscurantisme
confús i secular en la terminologia química i, per l’altra, afavorir una transmissió de les idees
entenedora i didàctica.
Si entenem que el llenguatge és conductor de coneixement, potser no ens hauria d’estranyar
que les noves idees anessin acompanyades d’una manera diferent de comunicar‐se. Per
exemple, podem entendre que, quan Newton i Leibniz van desenvolupar el càlcul infinitesimal,
es descrigués amb paraules noves per a conceptes com derivada i integral, amb noves
expressions algebraiques per treballar‐les, amb una simbologia aportada per primera vegada...
De fet, l’ebullició d’idees noves en química en el segle XVIII va afavorir unes noves formes de
comunicar.
En el cas de Lavoisier parlem d’innovació perquè la seva terminologia i el seu discurs nous tenen
tota la intencionalitat d’enllaçar amb els fets i les idees. És a dir, més enllà d’una retòrica de
convenciment, ell tenia molt clar que el llenguatge havia de expressar clarament el model
explicatiu que interpretés els fenòmens científics. Per tant, necessàriament, el llenguatge forma
part del coneixement científic. I si el mètode i el model havien de canviar, calia adaptar‐lo; a
nivell de lèxic però també gramaticalment.
A més, Lavoisier tenia clar que la transmissió de les idees havien de fer‐se sempre des d’una
premissa didàctica: que s’entenguessin d’una manera fàcil i que per als procediments explicatius
dels fets i dels fenòmens fossin pràctiques.
Un dels camps de batalla havia de ser la terminologia química de la matèria: abans de la nova
proposta, els noms eren diferents per a una mateixa substància segons el lloc on es redactava
un estudi; podien fer referència a característiques o propietats aparents i subjectives (olor, gust,
forma cristal∙lina...); podien raure en la seva utilitat o virtuts terapèutiques; podien recordar o
honorar llocs geogràfics; etc. Els criteris diversos per a anomenar les substàncies poc tenia a
veure en allò que realment les componia i havia generat una sinonímia i una polisèmia que
comportava confusió.
A partir de la definició d’element com a matèria que no es descompon, Lavoisier va considerar
que la nomenclatura dels compostos químics s’havia d’ajustar a les substàncies que es combinen
i en quina proporció ho fan. Per tant, d’aquesta manera, el nom ja informa de la naturalesa
d’aquesta substància.
Juntament amb els apòstols convençuts amb qui va completar la redacció del Mètode de
nomenclatura química, va creure en un sistema binomial, basat en el de Linné, en què s’aporta
tota aquesta informació. Els noms s’expressen amb arrels i sufixos grecs i llatins: per una banda,
per afavorir la construcció lèxica i semàntica, perquè són llengües que es declinen i l’arrel
permetia identificar els components i el sufix la proporció en què es troben. Per l’altra, perquè
l’ús de llengües cultes sense predomini lingüístic feia el sistema molt més cosmopolita.
Per exemple, si la substància és un compost d’un metall amb l’oxigen, sempre és un òxid, perquè
dona rellevància a la presència d’aquest oxigen. Per completar el seu nom concret amb el
sistema binomial, es manifesta quin és el metall que s’ha enllaçat amb l’oxigen. Així, per primera
vegada, s’escriuen els noms d’oxide de plomb o d’oxide de fer (també en llatí, oxidum plumbi i
oxidum ferri) que poc tenen a veure en quan a informació amb alguna de les variants de fins a
aquell moment, com litargiri o safrans de Mart, respectivament.
L’opció més fàcil a què van optar diverses llengües europees va ser adaptar aquesta
nomenclatura a partir del francès tot mantenint l’etimologia, la forma i l’estructura. Per tant, és
senzill passar d’un oxide de plomb a un òxid de plom, óxido de plomo o lead oxide.
Uns altres exemples: Els àcids són un tipus de substància amb unes propietats generals
identificables i, per tant, s’anomenen genèricament d’aquesta manera. Si n’hi ha dos que estan
formats a partir d’un mateix no metall però amb una proporció diferent d’oxigen, són
substàncies amb comportaments diferents que cal identificar separadament. La manera de fer‐
ho és amb l’arrel del no metall i un sufix que clarifiqui la quantitat d’oxigen. D’aquesta manera,
l’àcid sulfúric sabem que conté sofre i conté el màxim d’oxigen, a diferència de l’àcid sulfurós,
que en conté menys. Si se’n formen sals, la que ho faci a partir de l’àcid sulfúric generarà sulfats
mentre que les que provinguin del sulfurós originaran sulfits.
A diferència del mètode de classificació sistemàtica del científic suec, hi ha una capacitat de
combinatòria de noms enorme: àcid nitrós, àcid nítric, nitrit de potassi, nitrat de plata, òxid de
plata, òxid de ferro, carbonat de ferro, àcid carbònic...
Per completar la simplificació del llenguatge, va simbolitzar els elements amb figures
geomètriques de nova creació, tot oblidant el llast alquímic. A més, amb el convenciment de fer
més senzilla l’expressió i, alhora, connectar‐hi els fets i les idees, va fer ús d’aquesta simbologia
dels elements i del llenguatge algebraic per expressar el que avui en dia coneixem com a
equacions químiques. S’hi manifesta clarament la composició dels reactius, la dels productes i
la seva quantitat proporcional. Per tant, s’hi pot llegir i comprendre quin ha estat el canvi i de
quina manera s’hi ha produït.
La seva intencionalitat didàctica era tan gran que va recollir un extens compendi de sinonímia i
un diccionari amb les equivalències entre la terminologia antiga i la nova a la part final del
Mètode de nomenclatura química .
A nivell de discurs, va ser trencador per la seva claredat explicativa, amb una seqüència
descriptiva entenedora i lògica, tot seguint el que seria l’esquema mental de comprensió. També
per la seva argumentació ben fonamentada amb el rigor del mètode experimental. Hem de
pensar que en la majoria de textos de l’època hi havia una presumpció de coneixements que
dificultava abastar les idees del missatge i el feia assequible a una minoria.
Lavoisier volia reconstruir la química a través del llenguatge i així ho va explicitar en el Tractat
elemental de Química.
La revolució (del llenguatge de la química) a l’aula
Després d’aquestes aproximacions sintètiques sobre la importància de l’obra de Lavoisier,
potser tenim una mica més clar que la seva obra és quelcom més que un simple graó en el
desenvolupament del coneixement científic.
Cal tenir clar des d’un punt de vista didàctic que, com qualsevol altre gran nom de la ciència, no
representa ni el punt de partida de moltes de les idees amb què treballava ni el punt final en els
àmbits que pertoquen a la seva disciplina. Per una banda, el treball en una època determinada,
com hem comentat abans, depèn del context de coneixements. Per l’altra, evidentment, les
idees evolucionen en més de dos segles de recorregut. Per exemple: a nivell conceptual, l’oxigen
no té el paper tan absolut en una part dels canvis que creia Lavoisier. Tampoc la quantificació
de la matèria no s’interpretava encara amb els àtoms, com pocs anys després Dalton aportaria.
A nivell de l’ús del llenguatge, la simbologia dels elements va passar a identificar les lletres dels
seus noms a partir de les aportacions, per anomenar una referència important, de Berzelius.
Però el més rellevant és que els noms dels compostos han anat modificant‐se i ampliant‐se
perquè, ni de bon tros, el tipus i la quantitat de substàncies que s’han anat coneixent són els
d’aquella època: els aproximadament vint milions de compostos que s’han identificat en
l’actualitat evidencien una complexitat que fa que coexisteixin diferents mètodes de
nomenclatura acceptats internacionalment.
Aquestes i moltes d’altres són, però, construccions en l’àmbit de la química general sobre els
mateixos fonaments de paradigma. Ni tan sols la concepció corpuscular actual de la matèria no
trenca amb la idea fonamental que qualsevol producte és el resultat d’uns reactius precedents
i que els uns i els altres conserven la seva massa. Ni modifica la manera d’expressar aquesta
matèria amb una formulació i nomenclatura que s’adiïn a allò que la compon. Podríem dir que
deriva d’aquestes idees i les reforcen. Evidentment, tampoc no dissol la necessitat de la claredat
expositiva i didàctica.
La rellevància de Lavoisier ha estat reconeguda sempre en el món acadèmic i també s’ha valorat
la seva importància en l’àmbit escolar – de fet, si ens aturem a pensar‐hi, és un dels pocs noms
vinculats al coneixement científic que habitualment s’expliciten en els llibres de text –. Per això
podem trobar material divers de treball amb l’alumnat.
Ara bé, des de la didàctica de les ciències trobem a faltar recursos que permetin entendre la
seva gran aportació a nivell de llenguatge: per primera vegada en química es va plantejar
aquesta manera d’unificar l’expressió amb el model i els fets i fenòmens i, a més, amb una utilitat
tan gran i una projecció en el temps fins als nostres dies. Per què no aprofitar‐nos‐en?
Des del punt de vista didàctic també hauríem de tenir present que cal reorientar les explicacions
tradicionals sobre la introducció a la nomenclatura i a la formulació perquè, de manera general,
aboquem a l’alumnat unes regles memorístiques d’aparença arbitrària i d’aplicació mecànica.
Talment com es feia en els centres d’estudi fa més de cent anys. És un absurd que des d’una
perspectiva actual del món educatiu hi hagi esculls o illots d’immobilisme metodològic.
Hauríem d’intentar diluir al màxim aquesta sentència de Diderot, expressada al segle XVIII però
encara vigent: “Els químics són encara un poble diferent, no gaire nombrós, que té una llengua
pròpia, les seves lleis particulars, els seus misteris i que viu pràcticament aïllat dins d’un poble
més gran, que mostra poca curiositat pels seus assumptes i que no espera gairebé res de la seva
indústria”
Per això, hem dissenyat l’activitat Podríem aconseguir la pedra filosofal? que pretén
desenvolupar una sèrie de continguts tot enfocant una part dels canvis en el llenguatge que
Lavoisier va proposar.
FEM D’ALQUIMISTES!
PODRÍEM ACONSEGUIR LA PEDRA FILOSOFAL?
A més dels objectius que t’indicarà el professor/la professora, en aquesta activitat volem
observar i analitzar el comportament d’unes determinades substàncies.
Material
Matràs erlenmeyer, vidres de rellotge o qualsevol recipient per a contenir les substàncies,
trípode o suport universal amb cèrcol, reixeta, gresol o un continent apte per a la
combustió, cremador bunsen, llumins o encenedor, espàtula i tisores.
Procediment
1) Cal que treballeu només amb el canvi que t’assigni el professor/la professora. Senyala
quin és de les quatre opcions possibles.
A)
Quines substàncies ens han donat? Què ens n’ha quedat?
terra calcària efervescent i salfumant dissolució de selenita
B)
Quines substàncies ens han donat? Què ens n’ha quedat?
Coure Coure negre
C)
Quines substàncies ens han donat? Què ens n’ha quedat?
Malaquita Calç de coure
D)
Quines substàncies ens han donat? Què ens n’ha quedat?
Llana d’acer Rovell
2) Anoteu les característiques de la substància inicial que teniu: color, textura, aparença...
Cas A
3) Apunteu les idees sobre quins seran els canvis visibles que observarem quan reaccionin les substàncies.
4) Introduïu el volum de líquid que us indiquin a un matràs erlenmeyer.
5) Aboqueu la terra calcària efervescent dins del matràs que conté el líquid.
Casos B, C i D
3) Apunteu les idees sobre quins seran els canvis visibles que observarem quan es cremi aquesta substància.
4) Introduïu la quantitat de material que us indiqui el professor/la professora al recipient on el cremarem.
En el cas de la llana d’acer, tallarem la part que ens interessi i hi col·loquem un manyoc esponjat. Cal vigilar la seva manipulació perquè se’ns pot clavar alguna punxa. És preferible fer-la amb guants.
5) Procediu a cremar les substàncies. Excepte amb la llana d’acer, ho farem escalfant el recipient amb la flama. La llana la cremarem directament per la part inferior amb uns llumins o amb l’encenedor de mà fins que comenci la reacció.
6) Observeu-ne els resultats. Preneu nota de quins han estat els canvis visibles en el vostre
material.
7) Responeu les qüestions.
Qüestions
a) A partir de les vostres idees sobre el canvi químic, justifiqueu el motiu pel qual la reacció
que heu observat evidencia aquest tipus de canvi i no un de físic.
b) Contrasteu les vostres idees inicials sobre el canvi que es produiria amb els resultats
obtinguts. Valoreu si són força semblants i expresseu què és allò en què no hi havíeu
pensat.
c) Raoneu el tipus de canvi en la matèria que s’hi ha pogut produir tot fent ús dels noms
de les substàncies que hi han intervingut. Expliqueu les dificultats amb què us trobeu.
d) Deixant de banda el fet que aquests canvis es coneixen des de fa molts anys, amb el que
heu observat i reflexionat, és possible deduir si podríem obtenir or o plata a partir
d’aquestes substàncies inicials quan reaccionessin amb d’altres matèries? Raoneu la
resposta.
HI ANEM MÉS ENLLÀ: LA IMPORTÀNCIA DE LA MASSA (I)
PODRÍEM ACONSEGUIR LA PEDRA FILOSOFAL?
A més dels objectius que t’indicarà el professor/la professora, en aquesta activitat tornarem a
fer les mateixes reaccions però ara ens fixarem en les variacions de la seva massa.
Material
Al de l’activitat científica anterior, li hem d’afegir una balança digital.
Procediment
1) És important que treballeu amb les mateixes substàncies inicials que a l’activitat Fem
d’alquimistes tot cremant substàncies.
2) Cal que mesureu la massa de les substàncies inicials. Per fer-ho, poseu la quantitat de
material que us indiqui el professor/la professora sobre un vidre de rellotge a la
balança. Tingueu present que no heu de comptar la massa del vidre de rellotge.
En el cas de la mesura del líquid, tareu amb el matràs i afegiu-n’hi fins a aconseguir la
massa que us indiquin.
Les persones que treballeu amb la llana d’acer, recordeu la prevenció que cal que hi
tingueu.
Una opció de treball amb la llana d’acer és fer la seva combustió sobre la balança. Si ho
fem així, cal que ajustem la balança amb una safata d’alumini (és per protegir la
balança) i n’hi col·loquem un manyoc esponjat.
3) Anoteu el resultat.
4) Redacteu la idea o les idees que heu acordat sobre com penseu que serà la possible
variació de massa quan s’hagi produït el canvi (n’hi haurà guany o pèrdua; en quina
quantitat; no n’hi haurà)
5) Procediu a fer la reacció igual que a la vegada anterior.
En el cas que feu la combustió de la llana sobre la balança, també l’heu de començar a
cremar per sota fins que s’activi la reacció.
6) Apunteu el resultat.
7) Responeu les qüestions.
Qüestions
a) Com havíeu fet a l’activitat anterior, contrasteu la vostra idea inicial amb el resultat
obtingut i valoreu si són força semblants.
b) Raoneu el motiu pel qual penseu que hi ha hagut aquest comportament de la massa.
c) Redacteu arguments sobre quin pot ser l’interès científic de conèixer la variació de la
massa en un canvi químic.
d) Raoneu si el coneixement de la massa de les substàncies ens aporta alguna idea sobre
la possibilitat d’obtenir una pedra filosofal.
HI ANEM MÉS ENLLÀ: LA IMPORTÀNCIA DE LA MASSA (II)
PODRÍEM ACONSEGUIR LA PEDRA FILOSOFAL?
PROCEDIMENT 1: GASOS QUE S’ATRAPEN
Material
Proveta (de 500 mL), un recipient pla i de vores no excessivament altres (per exemple, una safata de
dissecció), balança, regle i llana d’acer.
Procediment
1) Mesurem la massa d’un manyoc de llana de ferro.
2) L’introduïm al fons de la proveta, tot prement-lo perquè s’hi pugui quedar subjecte.
3) Fiquem la proveta amb el manyoc cap per avall en el recipient ple d’aigua.
4) Mesurem amb un regle la distància fins on ha entrat l’aigua en el recipient.
5) Deixem el conjunt de manera estable durant una setmana.
6) Mesurem la distància a què se situa ara l’aigua.
7) Eixuguem la part mullada de la proveta.
8) N’extraiem el manyoc, tot evitant fragmentar-lo.
9) Assequem la llana.
10) Mesurem la seva massa i contrastem amb la que tenia una setmana abans.
PROCEDIMENT 2: GASOS QUE FUGEN
Material
Matràs erlenmeyer o aforat (no gaire gran; preferiblement de 100 o 200 mL), proveta, vidre de
rellotge, espàtula, globus, embut, cinta adhesiva, balança.
Reactius: terra calcària efervescent i salfumant.
Procediment
1) Mesurem amb la proveta 20 mL de dissolució de salfumant.
2) Aboquem aquesta quantitat al matràs.
3) Pesem en un vidre de rellotge 5 g de terra calcària.
4) Amb l’ajut de l’espàtula i l’embut (sec), introduïm els 5g de àlcali dins del globus.
5) Ajustem l’orifici del globus a la boca de l'Erlenmeyer, sense abocar-hi la terra efervescent.
6) Recobrim l’ajustament amb cinta adhesiva de manera que el globus hi quedi ben fixat i
sense obertures.
7) Mesurem la massa de tot el conjunt a la balança i anotem el seu resultat.
8) Aixequem la base del globus per fer caure la calcària damunt del salfumant.
9) Observem la reacció.
10) Un cop finalitzada la reacció, comprovem la possible variació de massa del conjunt.
LLIGUEM CAPS: LA COMPOSICIÓ DE LES SUBSTÀNCIES AMB LA
SEVA MASSA
PODRÍEM ACONSEGUIR LA PEDRA FILOSOFAL?
Material
Peces de construcció amb encaix (per exemple, tipus LEGO) de colors diferents.
Procediment
Heu d’intentar reproduir el canvi químic amb què vau experimentar inicialment des d’una visió
d’allò que compon cada una de les substàncies que hi intervenen. Les peces de construcció
representen les diferents unitats de composició: cada peça de color diferent és un tipus d’unitat
concreta.
Requeriments: s’hi ha de veure com són els reactius i, alhora, com són els productes.
cal que les peces simbolitzin que la massa de les substàncies inicials i les finals
ha de ser la mateixa.
Per poder fer-ne les deduccions, s’indica el número de components diferents que hi ha a cada
substància. Per exemple: 1+1+3 significa que aquesta matèria té tres components però un d’ells
amb el triple de quantitat que els altres dos.
A) de la reacció amb la terra calcària efervescent i salfumant
B) de la reacció en què vam cremar coure
C) de la reacció amb la malaquita
Reactius Productes
1r reactiu: 1+1+3
2n: 1+1
1r producte: 1+2
2n: 1+2
3r: 2+1
Reactius Productes
1r reactiu: 1
2n: 2 1+1
Reactius Productes
1r reactiu: 1+1+3 1r producte: 1+1
2n: 1+2
D) de la reacció en què vam cremar llana d’acer
Quan tingueu el vistiplau del professorat, feu un dibuix/una foto de la reproducció de la vostra
reacció.
Reactius Productes
1r reactiu: 1
2n: 2 1+1
CAL ACLARIR COM ÉS CADA SUBSTÀNCIA!
PODRÍEM ACONSEGUIR LA PEDRA FILOSOFAL?
Material
Peces de construcció amb encaix (per exemple, tipus LEGO) de colors diferents. La imatge
de la construcció de l’activitat anterior.
Procediment
Tornarem a intentar reproduir el canvi químic de l’activitat anterior però amb un canvi
importantíssim: cada unitat de composició diferent es correspon a un únic element.
Cal tenir presents els mateixos requeriments:
• s’hi ha de veure com són els reactius i, alhora, com són els productes.
• cal que les peces simbolitzin que la massa de les substàncies inicials i les finals ha de ser
la mateixa.
I hem d’afegir-hi aquest altre:
• el número d’unitats dels diferents elements que hi ha als reactius han de ser el mateix
que el que hi ha en els productes
A) de la reacció amb la terra calcària efervescent i salfumant
B) de la reacció en què vam cremar coure
C) de la reacció amb la malaquita
Reactius Productes
1r reactiu: CaCO3
2n: HCl
1r producte: CaCl2
2n: CO2
3r: H2O
Reactius Productes
1r reactiu: Cu
2n: O2 CuO
Reactius Productes
1r reactiu: CuCO3 1r producte: CuO
2n: CO2
D) de la reacció en què vam cremar llana d’acer
Quan tingueu el vistiplau del professorat, feu un dibuix/una foto de la reproducció de la vostra
reacció.
Qüestions
a) Compareu el resultat de la vostra representació actual i la de l’activitat anterior. Hi ha
cap diferència? Si és així, expliqueu-la.
b) Reflexioneu sobre si la representació del canvi ha estat més fàcil o més difícil aquesta
segona vegada.
c) Justifiqueu com s’ha produït el canvi químic que esteu estudiant a partir del vostre
coneixement sobre els enllaços químics.
d) Compareu aquesta representació amb la idea del canvi químic que plantejàveu a la
primera activitat (Fem d’alquimistes!) Valoreu si el fet de conèixer la composició i totes
les substàncies que realment intervenen ajuden a deduir quin és el canvi que s’hi
produeix.
e) Deduïu un nom per a cada substància a partir dels elements que la formen.
f) Escriviu com s’ha produït el canvi a partir:
• de les fórmules dels reactius
• de les fórmules dels productes
• de les relacions que heu establert entre les parts (Atenció! Les fórmules no es poden alterar!)
Reactius Productes
1r reactiu: Fe
2n: O2 FeO
Lectura: Un canvi en la manera de mirar, un canvi del llenguatge.
A la segona meitat del segle XVIII, la Química era ja una ciència important i avançava molt
ràpid. Diverses causes hi van tenir a veure; entre elles, l’ús de nous instruments i d’estris
perfeccionats: les balances eren precises, hi havia recipients per a capturar gasos... En aquesta
època es va observar que ni l’aire ni l’aigua podien ser elements. També es van obtenir gasos
que eren diferents d’allò que respirem. Igualment, es va concloure que no hi havia cossos
sense massa o amb massa negativa, que eren idees que explicaven algunes reaccions
químiques durant aproximadament un segle.
A partir de nous experiments i dels seus resultats, es va comprendre com era el canvi químic i
de quina manera s’hi comportava la matèria. Va ser el francès Antoine Lavoisier la persona que
va modelar i catapultar una visió totalment diferent i moderna del model. Alhora, com a part
d’aquest model, va concebre una modificació radical en el llenguatge de la química per
facilitar-ne la seva comprensió.
Ara bé, d’on partia Lavoisier?
L’estudi de les combustions va ser clau per entendre tot el procés d’explicació del canvi químic.
Lavoisier no va ser el primer a analitzar aquestes reaccions però tenia un avantatge sobre els
seus predecessors: creia fermament que les mesures precises eren part essencial d'un
experiment. La massa que forma part de les substàncies inicials i la de les finals era
importantíssima. Els químics anteriors no s’havien preocupat gaire per aquesta dada. No
tenien el costum de pesar les substàncies perquè no havien valorat prou aquesta variable ¿Era
important una mica més o una mica menys de pes?
La idea de prendre mesures acurades tampoc era nova. L’italià Galileu Galilei l’havia introduïda
dos-cents anys abans però va ser Lavoisier qui la va aplicar a la Química. Lavoisier no es
limitava a observar la combustió d'una substància i examinar les seves cendres residuals.
Abans de cremar-se, pesava la mostra amb tota cura i, al final del procés, ho tornava a fer. De
ben segur que aquesta manera de procedir era afavorida per la seva formació matemàtica i
per la seva feina ja que, a part de científic, era un home que també treballava recaptant
impostos i estava avesat a fer balanços: els diners no desapareixen ni surten del no-res.
Amb aquesta manera de fer, Lavoisier va pensar que una substància podia perdre pes quan
crema perquè allibera gasos. Però els metalls semblava que tinguessin un comportament
diferent. Quan estudiava l’oxidació dels metalls, hi aplicava la mateixa cura en les mesures. Va
comprovar que quan un metall s'oxidava, amb el rovell era més pesat que inicialment.
Semblava com si una nova matèria, sense saber d’on venia, s'hi afegís. Podria ser que els
metalls es combinessin amb un gas?
No n'hi havia prou, per tant, amb totes les cendres i el rovell: havia de pesar també els gasos.
El problema era l'aire que envolta els cossos, tant a l'hora de pesar els gasos que escapaven
d'un objecte en combustió com a l'hora de mesurar la quantitat de gas que abandonava l'aire
per combinar-se amb un metall.
Lavoisier es va adonar que la solució consistia en tancar els gasos i deixar fora l'aire que no
necessitava. Les dues coses les podia aconseguir si preveia que les reaccions químiques havien
de produir-se en un recipient segellat. Els gasos alliberats en la combustió d'una substància no
metàl·lica quedarien capturats dins del recipient. Els necessaris per formar el rovell o participar
en la combustió d’un metall només podien provenir de l'aire que hi havia retingut.
Lavoisier començava per pesar amb tota cura el recipient hermètic, juntament amb la
substància sòlida i l'aire retingut a dins. Després l’escalfava tot enfocant-li la llum solar per
mitjà d'una gran lupa o tot encenent un foc sota. Una vegada que la substància s'havia cremat
o rovellat, tornava a pesar el recipient juntament amb el seu contingut.
El procés el va repetir amb diverses substàncies i, en tots els casos, independentment de quina
fos la que es cremés o rovellés, el recipient aïllat no va mostrar canvis de pes.
Imaginem, per exemple, un tros de fusta reduït a cendres per una combustió. Les cendres, com
és lògic, pesaven menys que la fusta però la diferència de pes quedava compensada pel del gas
alliberat. Al capdavall, el pes del recipient no variava. O, per exemple, l’oxidació d’un tros de
ferro: aquest ferro absorbia gas de l'aire retingut en el recipient i es transformava en rovell. El
rovell era més pesat que el ferro però el guany quedava exactament equilibrat per la pèrdua
de pes de l'aire. Al final, el pes del recipient tampoc canviava.
Els experiments i mesures de Lavoisier van exercir gran influència en el desenvolupament de la
Química. No només van permetre constituir els fonaments per a la interpretació de la
combustió sinó que el van portar a entendre que la matèria ni es crea ni es destrueix, només
canvia d'una forma a una altra. Des d’aquest moment, tot era molt més senzill: tant en tinc al
començament, tant n’hauré de tenir al final (com amb els diners recaptats!)
Aquest és el famós principi de conservació de la matèria. I aquesta idea que la matèria és
indestructible va ajudar a deduir, trenta anys més tard, la teoria que la matèria es compon
d'àtoms.
Lavoisier no es va limitar a reflexionar sobre la part abstracte del canvi químic. Com hem dit
abans, va proposar una manera diferent d’expressar el llenguatge de la Química per ajustar-se
a les noves idees.
Abans de la seva aportació, el nom d’una substància era variable segons qui redactava un
estudi: podia fer referència a característiques o propietats aparents i subjectives (olor, gust,
forma cristal·lina...); podia raure en la seva utilitat o virtuts terapèutiques; podia recordar o
honorar llocs geogràfics; etc. Els criteris per a anomenar la matèria poc tenia a veure amb allò
que realment la componia i podia haver-hi diversos noms per a una mateixa substància. Tot
plegat comportava confusió.
Lavoisier va considerar que la nomenclatura dels compostos químics s’havia d’ajustar a les
substàncies que s’hi combinen i en quina proporció ho fan. Aquestes substàncies són els
elements: hi ha substàncies simples, formades només per elements, i compostes, que ho són
per més d’un. Si les substàncies compostes ho són a partir de les seves substàncies simples,
per què no podem anomenar-les amb el nom d’allò que les formen?
Per tant, així, el nom informa de quina manera trobem els elements que configuren una
substància; és a dir, de la naturalesa del compost.
Aquesta visió de la composició de la matèria lliga íntimament amb la seva massa: si totes les
substàncies simples tenen massa, la massa de les substàncies compostes és la suma de les
masses de les substàncies simples que les formen.
A més, si entenem el canvi químic com la reordenació de les substàncies simples per formar
substàncies diferents a les inicials, podem lligar caps amb les seves masses i deduir que la
massa de la matèria que forma els reactius és la mateixa massa que la dels productes. Cap
matèria pot aparèixer o desaparèixer per art de màgia.
Per tant, Lavoisier va integrar, per una banda, la manera d’anomenar i escriure la matèria i, per
l’altra, la idea de què la componia i quins comportaments podia tenir en un canvi químic.
També va fer servir una simbologia per als elements i el llenguatge algebraic per expressar el
que avui en dia coneixem com a equacions químiques: s’hi manifesta clarament la composició
dels reactius, la dels productes i la seva quantitat proporcional. Aquesta proporcionalitat és
necessària per ajustar tota la quantitat de matèria de manera que sigui igual en massa i en
elements entre les substàncies inicials i les finals. Per tant, s’hi pot llegir i comprendre quin ha
estat el canvi i de quina manera s’hi ha produït.
Amb tot això que acabem de llegir, no ens hauria d’estranyar que Antoine Lavoisier sigui
considerat el pare de la Química moderna.
Cal que responguis segons allò que creus que has assolit al llarg d’aquestes hores en què hem treballat el canvi químic. És una activitat autoavaluativa, amb la intenció que et situïs respecte els continguts que hem desenvolupat a classe. D’aquesta manera, pots saber què és allò que necessites reforçar per anar més endavant i perquè, si cal, et puguem ajudar.
4 3 2 1
Concepte de canvi químic
Associo clarament el canvi amb uns reactius i uns productes. Puc diferenciar-lo del canvi físic. Puc justificar-lo a partir d’exemples escrits, dibuixats i discutits.
Si bé associo el canvi químic amb uns productes de composició diferent a la dels productes i també puc diferenciar-lo del canvi físic, no tinc gaire clar que pugui reconèixer-lo i justificar-lo en tots els casos.
Crec que entenc la definició de canvi químic però pot ser que hi hagi casos en què un canvi físic també el confondria (per exemple, els canvis d’estat) Tampoc podria justificar-lo en totes les situacions.
No he entès el concepte. Em faig un embolic amb el canvi
físic.
Reordenació atòmica
Tinc clar que en un canvi químic s’han de trencar enllaços entre els àtoms per a formar-ne de nous.
Entenc que els àtoms dels elements dels productes s’organitzen de manera diferent a la dels reactius però no pel trencament i formació d’enllaços.
Sé que els enllaços hi juguen un paper però no sé de quina manera.
No he sabut a què fa referència al llarg d’aquests
dies.
Conservació de la massa
Comprenc que, com que el canvi químic és la reordenació dels àtoms dels reactius, tota la seva massa s’ha de trobar en la dels productes.
Entenc la conservació de la massa només des d’un punt de vista macroscòpic. És a dir, sé que tots els grams inicials s’han de mantenir en la mateixa quantitat a les substàncies finals.
Sé que l’enunciat del principi o llei de conservació de la massa s’aplica en tots els canvis químics però no sé justificar-lo.
Entenc que la massa pot variar en un canvi químic perquè, per exemple, si es formen gasos, se’n perd i, si es forma rovell, se’n guanya.
Conservació de la matèria
Per la mateixa raó de la fila anterior (la reordenació dels àtoms) comprenc que en un canvi químic no es crea ni es destrueix matèria. Hi intervenen tots els àtoms de les substàncies implicades. Ni més, ni menys.
Només des d’un punt de vista macroscòpic, sé que en un canvi químic no poden desaparèixer als productes elements que hi havia als reactius ni tampoc aparèixer-hi d’altres.
Sé que la conservació de la matèria sempre està lligada a la de la massa però no tinc clar a què fa referència.
Crec que la massa no es conserva i, per tant, la matèria tampoc ho fa.
[Escriviu el text]
Nomenclatura i formulació
He après que la manera actual d’anomenar i escriure les fórmules els compostos ens ajuda a identificar-ne la seva composició. També que ens permet deduir més fàcilment el canvi químic que s’ha produït entre uns reactius per obtenir uns determinats productes.
Entenc que la manera actual d’anomenar i escriure les fórmules els compostos permet associar-los a una determinada composició. No la relaciono, però, a la deducció del canvi químic que s’hi hagi pogut produir.
Sé que la nomenclatura i la formulació són importants i que ens ajuden a entendre les substàncies. De tota manera, no entenc ben bé com les apliquem per deduir com són les substàncies.
No he entès la relació que hi ha entre els noms de les substàncies (aigua, per exemple), la seva fórmula i la seva composició. Encara menys, com el nom i la fórmula poden ajudar a entendre cap canvi químic.
Context històric
Entenc que el procés històric per entendre el canvi químic va ser llarg i amb participació de diverses persones. Sé en quin període històric va començar a entendre’s com avui en dia i quina va ser, en aquell moment, la persona més rellevant per les seves aportacions en aquest camp.
Sé en quin període històric va començar a entendre’s com avui en dia i quina va ser, en aquell moment, la persona més rellevant per les seves aportacions en aquest camp. Ara bé, no soc conscient de com va ser el procés per arribar-hi.
Sé el nom de la persona més coneguda per les seves aportacions en el coneixement del canvi químic. No sé situar ni el moment històric en què va viure ni el procés que ell i d’altres persones van seguir per arribar a les seves conclusions.
No soc capaç de saber quin és el recorregut històric dels continguts sobre el canvi químic. Tampoc no sé amb certesa quin és el nom més rellevant que hem treballat.