Tienda Ventanas al Universo

¡Visite nuestra tienda en línea - minerales, libros, actividades, joyería, objetos del hogar!

Los enlaces en color gris lo llevan a páginas en Inglés aún no traducidas al Español.


Bióxido de Carbono - Fuentes y Sumidero

Resumen:
Los alumnos usarán un indicador químico (BTB) para detectar la presencia de bióxido de carbono. Materials:

Por cada equipo de cuatro alumnos:

  • Porta-Tubos de ensayo
  • Seis Tubos de Ensayo
  • Un corcho de goma con sonda acoplada
  • Bicarbonato de Soda
  • Vinagre
  • Papel de Aluminio
  • Pelotitas de Algodón
  • Botella de solución de Trabajo BTB
  • Pajitas
  • "Ramita de Elodea" (se obtiene en las tiendas de mascotas)
  • Cinta Adhesiva
  • Marcadores
Fuente:
Adaptado de Climas Globales - Pasado, Presente y Futuro. Reporte EPA No. EPA/600/R-93/126
Grade level:
7 - 10
Duración:

Esta actividad requiere una cuidadosa preparación, incluyendo ciertos preparativos el día anterior. Antes de comenzar, se recomienda que las instrucciones sean leidas cuidadosamente.

Resultados en el aprendizaje de los alumnos:
  • Los alumnos podrán explicar el concepto de las 'fuentes' y 'sumideros' en el contexto del bióxido de carbono.
  • Los alumnos entenderán el uso de una solución indicadora (BTB) para revelar la presencia de bióxido de carbono.
  • Los alumnos comprenderán las diferencias cualitativas entre combustible animal, y de fósiles, como fuentes globales de bióxido de carbono.
Formato de la Lección:
Experimento de Laboratorio

Pautas Nacionales Observadas:

INSTRUCCIONES:

Esta actividad lleva bastante tiempo de preparación. La parte 3 requerirá ser preparada el día anterior. Es posible que desee hacer la Parte 5 el día anterior (combustibles de fósiles), demostración que infiere trabajar desde el tubo de escape de un automóvil, el cual contiene monóxido de carbono (CO).

  • En la parte 1, los alumnos obtendrán experiencia para detectar CO2 a través de la reacción BTB, mediante el uso de un gas puro de CO2 resultante de la reacción del bicarbonato de soda y vinagre
  • En la parte 2, los alumnos determinarán si los animales son una fuente de CO2
  • En la parte 3, los alumnos determinarán si las plantas son una fuente de CO2 (a través de la respiración)
  • En la parte 4, los alumnos determinarán si las plantas son un sunidero de CO2 (a través de la fotosíntesis)
  • En la parte 5, los alumnos determinarán si los fósiles son una fuente de CO2

PARTE 1: DETECTANDO GAS CO2

  • Con cinta adhesiva, marque los 5 tubos de ensayo desde la A hasta la E. "A" servirá como "control". Uno de los tubos de ensayo debe dejarse sin etiqueta.
  • Reuna todos los tubos de ensayo sin etiqueta, los tubos A y B, el porta-tubos de ensayo, un corcho de goma con sonda acoplada para los tubos de ensayo, solución BTB, vinagre, bicarbonato de soda, 1 pulgada cuadrada de papel de alumnio, una pelotita de algodón.
  • Llene los tubos de ensayo A y B con aproximadamente, 1/3 de la solución de BTB, y colóquela en la estructura de sostén. El tubo de ensayo A será usado a modo de "control".
  • Llene el tubo de ensayo sin marca con aproximadamente, 1/4 de vinagre.
  • Con el papel de alumnio, haga un "bote" para el bicarbonato de soda - llene 1/2 con bicarbonato de soda.

El 'bote' deberá ser lo suficientemente pequeño como para que quepa dentro del resto del tubo, y flote sobre el vinagre.

  • Con sumo cuidado, deslice el bote de papel de aluminio dentro del tubo de ensayo, no etiquetado, lleno de vinagre (será útil inclinar en ángulo el tubo de ensayo para poder lograr esto).

  • Tape el tubo de ensayo con el corcho de goma y la sonda.
  • Coloque el extremo libre la sonda dentro del tubo con BTB, asegurándose de que el extremo del tubo llegue hasta el fondo del tubo.

  • Coloque una pelotita de algodón dentro del cuello del tubo con BTB.
  • Mezcle el vinagre y la soda, y CUIDADOSAMENTE, menee el tubo de un lado al otro. ¡No lo sacuda de arriba a abajo!. El gas comenzará a burbujear rapidamente fuera del tubo, a través de la sonda de presión, hacia el tubo con BTB.
  • Observe cómo cambia de color. ¿Qué pasó?

Parte 2: ¿Son los animales una fuente de CO2?

  • Llene el tubo de ensayo C con aproximadamente 1/3 de BTB
  • Coloque una pajita dentro del tubo de ensayo.
  • Coloque una pelotita de algodón en la apertura del tubo de ensayo.
  • Cuidadosamente, sople a través de la pajita
  • Observe cómo cambia de color. ¿Qué pasó?

Parte 3: ¿Son las plantas una fuente de CO2?

  • Llene el tubo de ensayo D con aproximadamente 1/3 de BTB
  • Inserte la ramita de Elodea dentro del tubo de ensayo (Use un lápiz o pluma para empujarla hasta el fondo del tubo de ensayo)
  • Forre el tubo de ensayo con papel de aluminio, de manera que la luz no pueda penetrar.
  • Coloque el tubo de ensayo en el porta-tubos de ensayo, y déjela allí durante, al menos, 24 horas.
  • Remueva el papel de alumnio y observe el cambio de color. ¿Qué pasó?

Parte 4: ¿Absorven las plantas CO2?

  • Usando el tubo de ensayo con la ramita de Elodea que aparece en la parte 3, deje que la luz penetre, y observe el cambio de color de BTB.
  • ¿Qué pasó?

Parte 5: ¿Son los fósiles una fuente de CO2? (se recomienda como una demostración del maestro (a))

  • Llene el tubo de ensayo E con aproximadamente 1/3 de BTB
  • Agarre el extremo del globo inflado, con mucho cuidado desenrosque el nudo, a medida que aprieta el extremo del globo, para que no escape el aire que contiene. Gire y asegure el extremo del globo para prevenir que salga el aire, pero no le haga un nudo.
  • A medida que se asegura de que el aire no escape, inserte la pajita por el cuello enroscado del globo. Pídale a un miembro del equipo que selle solidamente un lado del extremo del globo y lo palpe con sus dedos. Es probable que necesite practicar varias veces con un globo lleno de aire corriente.
  • Inserte la pajita dentro del tubo de ensayo E.
  • Inserte una pelotita de algodón, a fin de asegurar la pajita que está dentro del tubo de ensayo E, de manera que quede sujeta solidamente.
  • Cuidadosamente , desenrosque el extremo del globo, y libere el aire que está dentro. Permita que el gas burbujee a ritmo constante hasta que el globo se vacíe.
  • ¿Qué pasó?

Una vez que finalice las cinco partes de la actividad, compare los colores dentro de cada uno de los tubos de ensayo. ¿Son diferentes? De serlo, ¿por qué?

Recolección del gas de escape de un automóvil

Nota importante: Es monóxido de carbono es un gas inoloro, moderadamente tóxico, venenoso e inflamable. Los alumnos podrán llevar a cabo esta actividad en un lugar bien ventilado. En este caso, los maestros (as) suministrarán a los alumnos con globos llenos de gas de escape de automóviles. No se recomienda que los alumnos participen en el llenado de los globos con gas de escape de automóviles. Sin embargo, se necesitará la ayuda de uno (o dos) adultos.

  • Sople los globos para expandirlos. Esto hará que la goma se expanda y sea más fácil llenarlos con un escape de presión relativamente baja.
  • Con un sobre manila, prepare un cono para colocar en el extremo del tubo de escape. Un extremo de la carpeta manila deberá estar dentro del extremo del tubo de escape, y el otro extremo deberá estar, finamente enrollado, de manera que quede un orifico pequeño, para poder colocar el cuello del globo alrededor de este (pequeño) extremo de la carpeta.
  • Use suficiente cinta adhesiva para sostener el cono - hecho con la carpeta manila - en su lugar, y para que el aire no se salga. Nota: el cono hecho con la carpeta manila podrá ser usado varias veces sin que se queme. NO use un cono plástico, sea MUY cuidadoso y evite el contacto de piel con el metal caliente.
  • Pídale a un asistente que encienda el automóvil (asegúrese de que el freno esté puesto).
  • Coloque el globo en el pequeño extremo del cono.
  • Usando guantes resistentes al calor, acérquese, por un costado, al tubo de escape. Coloque el extremo ancho del cono sobre el tubo de escape. Use la mano cubierta con el guante para asegurar entre el cono y el tubo de escape. NO RESPIRE AIRE PROVENIENTE DEL TUBO DE ESCAPE. El globo se llenará rápidamente; de no ser así, pídale a su asistente que acelere un poco.
  • Cuando el globo esté lleno, pídale a un asistente que use un asegurador de globos para sellar el globo. Esto se puede lograr si enrosca varias veces el extremo del globo, y coloca el asegurador de globos en el extremo.
  • Deseará tener, por lo menos, un globo por cada equipo. Es útil tener llenos un par de globos extra.

EVALUACIONES:

En esta actividad, los alumnos examinarán varias fuentes de bióxido de carbono. Hágales las siguientes preguntas:

  • Si quisiera reducir la cantidad creciente de bióxido de carbono en la atmósfera, ¿cuál sería la fuente más importante a controlar?. Explique por qué.
  • ¿Habría problemas con tales controles?. De ser así, ¿cuáles serían estos problemas?
  • Pídale a los alumnos que ideen su propio experimento para probar otras fuentes y residuos de bióxido de carbono (por ejemplo: bebidas carbónicas, tiza a base de cal).

INFORMACIÓN DE FONDO:

El bióxido de carbono tiene características que permiten a los alumnos detectar CO2 en el salón de clases. Cuando el bióxido de carbono está disuelto en agua, forma un ácido débil llamado ácido carbónico. El azul químico del bromotimol (BTB), es un indicador sensible de la presencia de ácido. Cuando el gas que contiene CO2 burbujea a través de la solución BTB, se forma ácido carbónico, y el indicador cambia de color azul oscuro, a amarillo, o a amarillo muy pálido, dependiendo de la concentración de CO2 (los colores más suaves representan mayor concentración de gas).

Bióxido de carbono (CO 2 ) suministra las burbujas en su bebida de soda, y el "levantamiento" de sus productos horneados. Pero también es un significativo gas de invernadero. El CO2 es importante en el mantenimiento de la temperatura promedio de la Tierra, de aproximadamente 15°C (59°F). El CO2 atrapa a la energía infraroja emitida desde la superficie de la Tierra, que calienta a la atmósfera. Sin vapor de agua, el CO2 y el metano (los tres gases más importantes producidos por los gases invernadero), la superfice de la Tierra sería de -18°C (0°F). Con esta temperatura, es poco probable que la compleja vida que conocemos hoy día hubiese podido evolucionar.

?De dónde proviene el CO2?. Las plantas y los animales la expulsan cuando extraen energía de su alimento, durante la respiración celular. El CO2 burbujea fuera de la Tierra en los manantiales, explota fuera de los volcanes, y se libera cuando se quema la materia orgánica (como sucede durante incendios forestales).

• Todo aquello que libere CO2 en la atmósfera (vivo, muerto o no vivo) se considera una fuente

• Todo aquello que absorba y retenga CO2 del aire o del agua, se considera un sumidero (porque, al igual que el fregadero de su casa, actúa como un "reservorio de retención")

A lo largo del tiempo geológico, generalmente las fuentes de CO2 y sumideros se encuentran en balance. Sin embargo, en la atmósfera actual, los niveles de CO2 están ascendiendo dramáticamente, y su fácil medición da evidencia de que en la actualidad, hay más fuentes que sumideros.

Las plantas y los animales proporcionan CO2 cuando están vivos y respiran, y cuando están muertos y descomponiéndose, (la bacteria que consumen los cuerpos muertos también respiran.) Las plantas (tanto las terrestres como el fitoplancton marino) son importantes sumnideros de carbón, que absorven grandes cantidades de CO2 a través del proceso de fotosíntesis, pero también desprenden CO2 a través del proceso de respiración. Globalmente, en el transcurso de un año, las cantidades de CO2 que las plantas absorven a través de la fotosíntesis y liberan a través de la respiración, se balancean.

SECCIONES RELACIONADAS DEL PORTAL DE WINDOWS TO THE UNIVERSE:

OTRAS FUENTES:

Última modificación el 17 de julio de 2007 por Lisa Gardiner.

Comunidad de Ventanas al Universo

Noticias

Oportunidades


Ventanas al Universo, un proyecto de la Asociación Nacional de Maestros de Ciencias de la Tierra, es patrocinado parcialmente por la Fundación Nacional para las Ciencias y NASA, nuestros Socios Fundadores (la Unión Geofísica Americana y el Instituto Americano de Geociencias) al igual que nuestros Socios Institucionales, Contribuyentes, y Afiliados, membresía individual y generosos donantes. ¡Gracias por su apoyo! NASA AGU AGI NSF