Aplicando el Método Científico • Observación Inicial: Algunas veces necesitamos tomar algún medicamento para la acidez estomacal, usamos sal de fruta. Esta tarde compré dos pastillas efervescentes del laboratorio Bayer, una redonda y la otra en polvo, y las disolví, ambas, en el mismo vaso con agua. Dejé de observar el vaso por un momento, y al volver a verlo me doy cuenta de que queda solo una porción de pastilla disolviéndose y muchas burbujas. Al ver esto me surge una pregunta. • Planteamiento del Problema: De acuerdo con la observación podemos deducir la siguiente pregunta: ¿Por qué la disolución de las pastillas fue en distintos tiempos? • Hipótesis: La disolución de las pastillas fue en distintos tiempos por el estado en que se encontraban, una era sólida y la otra estaba en polvo. • Primera Experimentación: Materiales: • Dos pastillas efervescentes de sal de fruta, de igual masa (6 gramos) e igual laboratorio de procedencia. • Dos vasos de vidrio, transparentes, de igual forma y tamaño • 100 ml de agua (11º C, aprox) • Cronómetro Procedimiento: • Colocar 50 ml de agua en cada vaso • En el primero, disolver la pastilla efervescente entera y cronometrar el tiempo que se demora en disolverse • Moler la segunda pastilla, hasta que sea polvo • En el segundo vaso disolver la pastilla en polvo y cronometrar el tiempo que demora en disolverse. Observaciones: − Caso 1 : pastilla completa • Al echar la pastilla de sal de fruta del laboratorio Bayer en el vaso con agua se puede observar que 1

este comienza a disolverse inmediatamente. Completa el tiempo de: 1 minuto, 8 segundos y 68 milésimas de segundo. • Al principio hay muchas burbujas pero luego decaen con la disolución de la pastilla. • La efervescencia se acompaña de un sonido constante, relativamente de fuerte volumen • Ya disuelta el agua, que antes era transparente, ahora es blanquecina por causa de las partículas disueltas. • Luego de la disolución de la pastilla se puede apreciar que en las paredes del vaso hay muchas burbujas que siguen subiendo a la superficie lentamente. − Caso 2 : pastilla en polvo • Al echar la pastilla de sal de fruta molida del laboratorio Bayer en el vaso con agua se puede observar que este comienza a disolverse inmediatamente al entrar en contacto con el agua. Termina de disolverse a los: 33 segundos con 44 milésimas de segundo. • Al inicio de la disolución de la pastilla se aprecia que las burbujas aumentan por sobre la mitad del vaso y también van descendiendo paulatinamente a medida que si disuelve el polvo. • Se puede ver que hay burbujas en el fondo del vaso y en las paredes, pero más esparcidas que en el primer experimento. • El agua queda de un color blanquecino. • Análisis del Experimento: Para reconocer la condición que hizo ser más rápida a la pastilla en polvo, debemos saber que condiciones pueden influir, es decir, aquellas que sean distintas en los dos casos será la que hace distinto el tiempo de disolución condición Composición de cada pastilla: Masa de cada pastilla Temperatura del agua Tipo de vasos Cronómetro Características físicas de la pastilla:

Primer caso Mismos componente 6 gramos 11º C De vidrio (iguales) Mismo Cronómetro Sin fragmentar

Segundo caso Mismos componente 6 gramos 11º C De vidrio (iguales) Mismo Cronómetro En polvo

Lo único que es diferente en los casos 1 y 2 es la característica física de la pastilla, esto nos hace pensar que una pastilla, mientras más fragmentada esté, más rápida será su disolución. • Nueva Pregunta ¿Es correcto decir que mientras más fragmentada este una pastilla más rápida será su disolución?

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• Nueva hipótesis: Si en el experimento anterior la única variable en los casos 1 y 2 es la característica física de cada pastilla (una sin fragmentar y otra en polvo), entonces, podemos decir que la rapidez de disolución depende de la cantidad de partes en que se fragmente la pastilla. • Experimento de comprobación: (segunda experimentación) Materiales: • Tres pastillas de sal de fruta, efervescentes, Iguales en características a las del experimento anterior (6 gramos, mismos componentes, laboratorio Bayer) • Tres vasos de vidrio, transparentes, de igual forma y tamaño a los del experimento primero. • 150 ml de agua. (11º C aprox) • Cronómetro Procedimiento: • Colocar 50 ml de agua en cada vaso • En el primero, disolver la pastilla de sal de fruta dividida en dos partes iguales y cronometrar el tiempo que demora en disolverse • En el segundo vaso disolver la pastilla de sal de fruta dividida en cuatro partes iguales y cronometrar el tiempo que demora en disolverse. • En el tercer vaso disolver la pastilla de sal de fruta dividida en 16 partes iguales y cronometrar el tiempo que demora en disolverse. Observaciones: • Caso 3 : pastilla dividida en 2 • Al echar la pastilla de sal de fruta en el vaso con agua se puede observar que este comienza a disolverse, hasta acabar en un tiempo de: 57 segundos con 12 milésimas de segundo. • La cantidad de burbujas no es tan abundante y se van hacia el fondo mientras se disuelve la pastilla. • Se puede ver que el agua se vuelve de un color blanquecino y con pocas burbujas en las paredes del vaso. • Caso 4 : Pastilla dividida en cuatro partes • Al echar la pastilla de sal de fruta en el vaso con agua se puede observar que este comienza a disolverse hasta acabar en un tiempo de: 50 segundos con 64 milésimas de segundo. • El agua va adquiriendo un tono blanquecino, mientras se disuelve el resto. 3

• Se observan burbujas en mayor cantidad que en la pastilla entera. • Luego de disolverse completamente la pastilla quedan marcas de las burbujas en las paredes del vaso y suben a la superficie cada cierto tiempo • Caso 5 : pastilla dividida en 16 partes • Al echar la pastilla de sal de fruta en el vaso con agua se puede observar que este comienza a disolverse hasta acabar en un tiempo de: 37 segundos con 88 milésimas de segundo. • El agua va adquiriendo un tono blanquecino, mientras se disuelve la pastilla. • Se observan más burbujas que en los casos anteriores. • Luego de disolverse completamente la pastilla quedan marcas de las burbujas en las paredes del vaso. • Se pueden apreciar burbujas en el fondo que suben constantemente. • Análisis del Experimento de Comprobación: Datos obtenidos con estos dos experimentos: Cantidad de divisiones

Tiempo

• Pastilla completa

00 : 01 : 08 : 68

• Dividida en dos partes

00 : 00 : 57 : 12

• Dividida en cuatro partes

00 : 00 : 50 : 64

• Dividida en 16 partes

00 : 00 : 37 : 88

• En polvo

00 : 00 : 33 : 44

Con estos datos nos damos cuenta que mientras más divida este la pastilla más rápida será su disolución. Nuestra segunda hipótesis es correcta • Nueva Pregunta: ¿Podemos aplicar esta hipótesis a cualquier elemento sólido que queramos disolver? • Hipótesis a la tercera pregunta: Sí, podemos aplicar este concepto a cualquier elemento sólido que queramos disolver. Entonces podemos decir que los componentes de la pastilla no afectan a esta conclusión. • Experimento de la Tercera Hipótesis: (tercer experimento)

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Materiales: • 5 pastilla efervescente de vitamina C (de una masa igual o aproximada a 6 gramos) • 5 vasos de vidrio, iguales a los de los casos 1, 2, 3, 4 y 5 • 250 ml de agua (a 11º C, aprox) • Cronómetro Procedimiento: • Colocar 50 ml de agua en cada vaso • En el primero, disolver la pastilla de vitamina C entera y cronometrar el tiempo que demora en disolverse • En el segundo, disolver la pastilla de vitamina C dividida en dos partes iguales y cronometrar el tiempo que demora en disolverse • En el tercer vaso disolver la pastilla de vitamina C dividida en cuatro partes iguales y cronometrar el tiempo que demora en disolverse. • En el cuarto vaso disolver la pastilla de sal de Vitamina C dividida en 16 partes iguales y cronometrar el tiempo que demora en disolverse. • En el quinto vaso disolver la pastilla de vitamina C molida, convertida en polvo y cronometrar el tiempo que demora en disolverse Observaciones: • Caso 6 : Pastilla de vitamina C sin división: • Al echar la pastilla de vitamina C en el vaso con agua se puede observar que este comienza a disolverse, hasta acabar en un tiempo de: 1 minuto, 33 segundos con 24 milésimas de segundo • Se ven bastantes burbujas al principio, pero van desapareciendo a medida que se disuelve la pastilla. • Se puede ver que el agua se vuelve de un color anaranjado y con pocas burbujas en las paredes del vaso. El líquido que queda es dulce y con olor a naranja. • Caso 7 : Pastilla de vitamina C dividida en 2 partes: • Al echar la pastilla de vitamina C en el vaso con agua se puede observar que este comienza a disolverse hasta acabar en un tiempo de: 1 minuto, 11 segundos con 8 milésimas de segundo. • El agua va adquiriendo un tono anaranjado, mientras se disuelve.

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• Se observan burbujas en mayor cantidad que en la pastilla entera. • Luego de disolverse completamente la pastilla quedan marcas de las burbujas en las paredes del vaso y suben a la superficie cada cierto tiempo. El agua se vuelve dulce y con olor a naranja. • Caso 8 : pastilla de vitamina C dividida en 4 partes • Al echar la pastilla de vitamina C en el vaso con agua se puede observar que este comienza a disolverse hasta acabar en un tiempo de: 56 segundos con 55 milésimas de segundo. • El agua va adquiriendo un tono anaranjado, mientras se disuelve la pastilla, con olor a naranja y sabor dulce. • Se observan más burbujas que en los casos anteriores. • Luego de disolverse completamente la pastilla, quedan marcas de las burbujas en las paredes del vaso que suben constantemente. • Caso 9 : pastilla de vitamina C dividida en 16 partes • Al echar la pastilla de vitamina C en el vaso con agua se puede observar que este comienza a disolverse hasta acabar en un tiempo de: 41 segundos con 32 milésimas de segundo. • El agua queda con un tono anaranjado, olor a naranja y sabor dulce. • Las burbujas aumentan notablemente, en comparación a los casos anteriores. • Caso 10 : pastilla de vitamina C molida (polvo) • Al echar la pastilla molida de vitamina C en el vaso con agua se puede observar que este comienza a disolverse hasta acabar en un tiempo de: 35 segundos con 56 milésimas de segundo. • Al entrar en contacto con el agua las burbujas surgen inmediatamente en gran cantidad, llegan a la mitad del vaso. Arriba de ellas queda vitamina C molida suspendida por la cantidad de burbujas. • El agua se vuelve de un tono anaranjado, al disolverse la pastilla, con olor a naranja y sabor dulce. • Luego de disolverse completamente la pastilla quedan marcas de las burbujas en las paredes del vaso. • Análisis del tercer experimento: Con los datos del tercer experimento podemos completar la siguiente tabla: Cantidad de divisiones • Pastilla completa

Tiempo 00 : 01 : 33 : 24

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• Dividida en dos partes

00 : 01 : 11 : 08

• Dividida en cuatro partes

00 : 00 : 56 : 55

• Dividida en 16 partes

00 : 00 : 41 : 32

• En polvo

00 : 00 : 35 : 56

Mientras más divisiones se hacen en la pastilla de vitamina C más rápida es la disolución. Los datos que nos interesan para ratificar nuestra hipótesis es la disminución del tiempo a medida que aumentan las divisiones, eso lo podemos ver claramente. En el segundo experimento podemos ver la misma situación que en el primero. Podemos decir que tenemos una hipótesis correcta y estamos preparados para hacer nuestra conclusión final. • Hipótesis Final: Si en el segundo experimento (sal de fruta) y en el tercer experimento (vitamina c) el tiempo de disolución disminuye según se aumente la cantidad de divisiones, entonces la rapidez de disolución de un cuerpo depende de la cantidad de fragmentos en que esté dividido. • Conclusión: En los tres experimento ocurre que la pastilla en polvo se disuelve primero que las demás y que la pastilla entera es la última en disolverse. Los grados intermedios (dividida en 2, 4 y 16) van de acuerdo al número de fragmentos en que estén dividas. Como con las pastillas de sal de fruta efervescente y las pastillas de vitamina C efervescente ocurre el mismo orden de disolución, podemos decir que no depende de los componentes el tiempo de disolución, si no que depende de la cantidad de partes en que este dividido el producto. Esto no significa que los componentes de las pastillas no tengan ninguna importancia, solo que no llegan a modificar el orden de que mientras mayor numero de fragmento menor será el tiempo de disolución. • Formulación de leyes o modelos: EL TIEMPO DE DISOLUCIÓN DE UN PRODUCTO DEPENDE DEL NÚMERO DE FRAGMENTOS EN QUE ESTÉ DIVIDIDO. MIENTRAS MÁS DIVISIONES TENGA MENOR SERÁ EL TIEMPO DE DISOLUCIÓN.

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