martes, 24 de marzo de 2009

Seguimos con los números muy grandes (y muy chiquitos)

Y siguiendo con el tema de los números muy grandes. Es bastante conocida la situación que describió hace algunos años en los medios, el Dr. Guillermo Jaim Echeverry, cuando era Decano de la Facultad de Medicina de la UBA ( recordemos que posteriormente también fue Rector de la prestigiosa Universidad).
En esa situación resuelve tomar a los alumnos ingresantes de primer año una evaluación diagnóstica.Y una de las preguntas era ¿Cuántas moléculas hay en 18 g de agua?
La respuesta es muy simple para un alumno que terminó la secundaria: 6,02 e23. Es el llamado número de Avogadro:el número de partículas que hay en un mol de esa misma clase de partículas.El mol (en este caso mol de moléculas) se calcula a partir de la fórmula molecular de la sustancia y de los respectivos moles de átomos (coincidentes numéricamente con las masas atómicas relativas correspondientes, pero expresados en gramos).En un mol de agua hay dos moles de átomos de hidrógeno 2x1g:2g y un mol de átomos de oxígeno 1x16g:16g.Luego 2g+16g: 18g. Entonces un mol de agua es 18g de esa sustancia y en esa cantidad hay 6,02e23 moléculas de esa sustancia.
Un valor idéntico en número pero expresado en uma (unidad de masa atómica) es la masa molecular relativa del agua: 18 uma ó 18 (se acostumbra escribir en estos casos sólo el valor numérico, sobreentendiendo la unidad).
Y sí uno quiere calcular la masa de una molécula de agua expresada en gramos (masa molecular absoluta) debe dividir el mol de moléculas de esa sustancia por el Número de Avogadro (recordar que los 18 g del mol de agua “se los reparten 6,02e23 moléculas”) Luego la masa molecular absoluta del agua es 18g/6,02 e23 moléculas, esto es igual a 2,99e-22g/molécula. Un valor obviamente muy pequeño , lo que explica porque no se expresa comúnmente en gramos las masas de estas partículas.
Algo básico de responder para un egresado de secundario con conocimientos básicos de Química, que desea estudiar Medicina.
Pero los resultados a la pregunta original (¿Cuántas moléculas hay en 18 g de agua?) fueron muy variados y se destacaba un gran porcentaje de alumnos que respondía: una molécula.
Lo que decía el catedrático era que sí no recordaba el concepto, por lo menos razonar : la masa de una molécula es extremadamente pequeña, entonces en 18g habrán millones, muchísimas, una enormidad, pero nunca una. La mayoría de los alumnos no era que no sabía nada del tema, simplemente habrián confundido el concepto de mol con el de masa molecular relativa;ésta última sí es la masa de una molécula pero expresada en una unidad diferente.
Situaciones como la narrada las vemos constantemente en nuestras pruebas de diagnóstico o repasos de principios de año.
Como solucionar este problema: repasar los temas todo el año, incorporarlos en los temas nuevos. En medio de otro tema hacer resolver un problema de cálculo de masa molecular relativa, masa molecular absoluta, mol. Y luego seguir con el tema que se estaba dando. Y como ya se dijo aprender a razonar, reflexionar sobre sí una respuesta está muy lejos de la realidad, como en el caso de la masa de una molécula.