Leyes de los GasesIntroduccinEl estudio de la materia y sus propiedades se aborda con diferentes niveles de profundizacin tanto en la E.S.O. como en las correspondientes asignaturas especficas de los bachilleratos.El estudio de las leyes de los gases y el modelo terico en el que se fundamentan no slo constituye un objetivo especfico en s, sino que es la base de partida para acometer el estudio de la qumica en el primer curso de bachillerato.La incorporacin de las TIC en los centros educativos, entre otras cosas, crea la necesidad de desarrollar contenidos educativos capaces de aprovechar las capacidades que estas tecnologas ponen a nuestro alcance e invitan al profesorado a emprender proyectos que satisfagan sus necesidades cotidianas en el aula como es el caso.En este trabajo pretendemos proporcionar un entorno atractivo al servicio de profesores y alumnos con capacidad de influir positivamente en los procesos de enseanza-aprendizaje. Tiene tambin la intencin de incentivar a los alumnos al autoaprendizaje, sin que ello signifique que est concebido como un elemento para el estudio independiente por parte del alumnado sino que su estructura exige, en buena medida, la labor del profesor como director y facilitador del aprendizaje.Por otro lado, la posibilidad de acceso remoto permite trasladar el escenario del aprendizaje fuera de las fronteras del centro educativo y proponer la realizacin de actividades fuera del aula ya que se ha incorporado voz en la mayor parte de las animaciones y simulaciones que se presentan.La navegacin es muy fcil e intuitiva y elalumno puede encontrar ayudas en lneaen aquellos apartados en los que se consideran necesarias como son eluso de la balanza ylaspropuestas de ejercicios.ObjetivosAdems de los objetivos especficos que se citan en los apartados posteriores, podemos citar los siguientes de carcter ms general: Familiarizar a los alumnos con el uso de la TIC. Estimular su inters por el aprendizaje. Familiarizar a los alumnos con nuevas formas de comunicacin y expresin. Reconocer el trabajo colaborativo como base de la mayor parte del conocimiento cientfico. Reconocer que los avances de la Ciencia van ligados a las corrientes de pensamiento de la poca en la que tienen lugar. Reconocer que la Ciencia, aunque dividida en parcelas hoy, es un todo en el que las distintas partes estn relacionadas entre s. El tema demuestra como las propiedades de los gases y la estructura de la materia estn directamente relacionadas. Reconocer que cuando ya se han estudiado diferentes aspectos de un mismo problema, siempre aparece la posibilidad de hacer una sntesis de todo lo encontrado facilitando el conocimiento del mismo. Este tema es especialmente adecuado para este objetivo. Explicar las propiedades de los gases ideales y las leyes que rigen su comportamiento. Deducir la ley combinada de los gases. Deducir la ley de los gases ideales Explicar la idea de molEn Leyes de los Gases podemos encontrar los siguientes ncleos principales:Conceptos generalesEn un grupo de cinco pginas diferentes se presentan los conceptos detemperatura,presin,volumenycantidad de gas, magnitudes sobre las que se sustenta el estudio del comportamiento de los gases, as como lospostulados de la Teora Cintica de los Gases, marco terico del que nos valemos para explicar este comportamiento.Temperatura:Los alumnos ya tienen la oportunidad, en otras partes de su currculum, de acercarse a definiciones de la temperatura desde otros puntos de vista como, por ejemplo, el termodinmico. En esta ocasin nos interesa centrarnos en la interpretacin que hace la teora cintica de esta magnitud.Desde el punto de vista prctico, en este trabajo los alumnos van a necesitar frecuentemente hacer conversiones de los datos de temperatura para expresarlos en la escala Kelvin por lo que resulta fundamental proporcionarles la informacin relativa a la relacin entre las escalas termomtricas.

Aunque existen muchos conversores de uso libre diseminados por la red, hemos optado por desarrollar una propuesta que incida y deje patente que las diferentes escalas proponen diferentes valores numricos para una misma realidad fsica.Segn hemos podido concluir de nuestra experiencia personal en la docencia directa, los alumnos tienden a identificar diferentes valores numricos como representativos de situaciones fsicas tambin diferentes. Esta tendencia es ms acentuada en los niveles bsicos, pero perdura de una forma significativa tambin en el bachillerato.Simplemente deslizando el ndice parpadeante los alumnos podrn hacer automticamente las conversiones en un rango desde -12 C hasta 127 C, pero fuera de este rango se vern obligados a utilizar las ecuaciones correspondientes.Obviamente no existe ninguna dificultad de carcter tcnico para desarrollar una calculadora capaz de resolver de forma automtica cualquier cambio de escala, pero nuestro objetivo no es convertir temperaturas sino proporcionar los elementos que ayuden al alumno a construir su conocimiento y utilizarlo de forma autnoma.Presin:Partimos de la definicin de presin como relacin entre la fuerza y la superficie para deducir la ecuacin de la presin hidrosttica, que es la forma que vamos a usar en este trabajo.

Con la misma intencionalidad que en el caso de la temperatura, hemos colocado un conversor automtico que trabaja en el rango de 0 a 5 atm (de 0 a 3800 mmHg).En la misma filosofa que hemos explicado en el apartado anterior, podemos observar que el manmetro digital tiene una sensibilidad aproximada de 15,20 mmHg, lo que permite al profesor proponer ejercicios de cambios de unidad no resolubles automticamente, obligando al alumno a utilizar las ecuaciones correspondientes y realizar los ejercicios con papel y lpiz.Seguidamente abordamos la interpretacin que la Teora Cintica de los gases hace de lapresin.

[simulador de presin]Volumen:El concepto de volumen no suele ser problemtico en el segundo ciclo de secundaria. Enfocado al estudio de los gases, nos interesa identificar volumen del gas con volumen del recipiente aprovechando para discutir, si viene al caso, el concepto de difusin. Se acompaa una simulacin muy simple que puede tener carcter decorativo o puede usarse para trabajar algunos objetivos procedimentales con alumnos de nivel muy bsico.Cantidad de gas:Introducimos el concepto de mol y establecemos su relacin con la masa. Con el objeto de incidir tambin en los aspectos procedimentales hemos incorporado un simulador de balanza monoplano y sugerimos la realizacin de las siguientes actividades:

1.- Rellena los siguientes datos con la ayuda del simulador.H2CH4Cl2I2

moles

masa matraz vaco

masa matraz+gas

masa slo gas

masa molar

2.- Cuntas molculas hay en cada matraz?nmero de molculas

matraz vaco

matraz con 15 mol de H2

matraz con 8.3 mol de CH4

matraz con 7.5 mol de Cl2

matraz con 3 mol de I2

3.- Cuntos tomos hay en cada matraz?nmero de tomos

matraz vaco

matraz con 15 mol de H2

matraz con 8.3 mol de CH4

matraz con 7.5 mol de Cl2

matraz con 3 mol de I2

4.- Cul es el matraz que contiene ms hidrgeno?tomos de H

matraz con 15 mol de H2

matraz con 8.3 mol de CH4

5.- Redacta un pequeo informe explicando la estrategia que has seguido para realizar las pesadas.Independientemente, segn el nivel y las necesidades que surjan en clase, el profesor puede utilizar el simulador para realizar otro tipo de actividades. A modo de ejemplo podemos proponer:a) Aprendizaje de la manipulacin de la balanza (Fsica, Tecnologa)b) Aprendizaje de la lectura de las escalas (Fsica, Matemticas)c) Aprendizaje de estrategias de medida (Fsica, Matemticas, Tecnologa)d) Cul es la capacidad de la balanza?e) Cul es la sensibilidad de la balanza?f) etc.Teora Cintica:La comprensin de los postulados bsicos de la T.C.M. presenta ciertas dificultades en el nivel que nos ocupa.Con el objeto de favorecer los procesos de interiorizacin y aprendizaje hemos optado por presentarlos de forma que los alumnos puedan visualizar estas ideas bsicas mediante pequeas aplicaciones que simulan el comportamiento de las partculas.Leyes de los gasesEn este apartado hacemos un recorrido por las leyes empricas de los gases (Avogadro,Boyle,CharlesyGay-Lussac) bajo un planteamiento cualitativo que puede servir como un primer acercamiento para los alumnos del primer ciclo de la ESO o como repaso para los alumnos del segundo ciclo.Deliberadamente hemos utilizado la tcnica de la reiteracin, para relacionar los conceptos de proporcionalidad directa o inversa con las observaciones de crecimiento o decrecimiento de las variables correspondientes en cada una de las animaciones que se presentan.Tras un recorrido por estas cuatro leyes, introducimos el concepto degas idealy deducimos laecuacin de los gases ideales (PV = nRT).Esta forma de la ecuacin constituye lo que en la terminologa didctica se conoce comoforma qumicade la ecuacin.A partir de ella, en el ltimo apartado, deducimos laley generalizada (PV/T=constante), que conocemos comoforma fsicade la ecuacin.Generadores de EjerciciosPara cada una de las leyes estudiadas se propone una pgina capaz de generar unacantidad ilimitada de ejercicios. Esto se consigue mediante la asignacin aleatoria de valores para las variables correspondientes y permite a los alumnos practicar ejercicios diferentes hasta adquirir la soltura suficiente.Esta asignacin aleatoria implica que alumnos en mquinas diferentes estn recibiendo propuestas de ejercicios con datos diferentes a los de sus compaeros, lo que les obliga a centrarse en su propia tarea.La principal dificultad de estos ejercicios estriba en la utilizacin correcta de las unidades que sern simplemente coherentes en el caso de la presin y el volumen peroOBLIGATORIAMENTE en Kelvinen el caso de la temperatura.Podemos encontrar dos modelos diferentes. El primero de ellos se utiliza para generar ejercicios sobre las leyes de Avogadro, Boyle, Charles y Gay-Lussac. En estos casos se plantean actividades encaminadas a adquirir soltura en la resolucin matemtica de relaciones de proporcionalidad como es el caso de cada una de las cuatro leyes mencionadas anteriormente.

El segundo modelo se utiliza en la pgina de ejercicios sobre la ecuacin de los gases ideales, en las que generamos ilimitados ejercicios, de cuatro tipos diferentes, enunciados de forma clsica

Reseas biogrficasSe ha incluido un apartado con breves reseas biogrficas sobre algunos de los personajes relevantes en el estudio del comportamiento de los gases, con el objetivo de ayudar a situar los descubrimientos cientficos en sus contextos histricos correspondientes.Adecuacin de los contenidosLos contenidos que se presentan se adaptan a los objetivos del rea de Ciencias de la Naturaleza (Fsica y Qumica) de la E.S.O. en Andaluca.RequerimientosUna buena parte de los contenidos que se presentan estn acompaados de voz, por lo que es necesario disponer de la posibilidad de reproducir sonido.La visualizacin ptima de la aplicacin se consigue con el navegador Mozilla con el conector FlashPlayer v6 instalado y para una resolucin de 800x600 pixels con color de 16 bits.Espero que os sea de provecho,Jess PeasBibliografaAsimov, I. Breve Historia de la Qumica. Alianza Editorial. Madrid. 1982Asimov, I.Enciclopedia Biogrfica de Ciencia y Tecnologa. Alianza Editorial. Madrid. 1987Copleston, F. Historia de laFilosofa. Editorial Ariel. Barcelona, 1984Gamow, G. Biografa de la Fsica. Alianza Editorial. Estella, 1971Holton, G. Introduccin a los Conceptos y Teoras de las Ciencias Fsicas. EditorialRevert. Barcelona. 1984Newton, I. Principios Matemticos de la Filosofa Natural. Editora Nacional. Madrid. 1982Raada, A. y otros. Fsica Bsica. Alianza Editorial. Madrid. 1997Resnick, R y otros.Fsica. CECSA. 1993Tipler, P.A. Fsica. Editorial Revert. Barcelona. 1994