Actividad 5: Construyendo un dispositivo rudimentario para medir la interacción de la luz con la materia

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Objetivo: Construir un dispositivo rudimentario que permita estudiar la interacción de la luz y la materia.

Contenidos: interacción de la luz y la materia, transmitancia, absorbancia, curva de calibración.

Preguntas guía:

  • ¿Qué sustancia/s dan el color a la remolacha? Busca información e incluye su/s fórmula/s desarrollada/s.
  • ¿Qué relación hay entre el color del jugo y su concentración?
  • ¿Por qué se usa una luz de color verde en la actividad experimental?
  • ¿Por qué se utilizan recipientes de vidrio incoloros, de igual espesor y tamaño?
  • ¿Cuál es la pregunta investigable que se quiere contestar?
  • ¿Qué es una curva de calibración y para qué se usa?
  • ¿Qué es la intensidad luminosa? ¿En qué unidades se expresa? ¿Cuál es la unidad que utiliza la aplicación?

Materiales: cinco recipientes de vidrio incoloro iguales (rectos y de igual espesor), linterna, papel celofán de color verde, cuchara, jarra medidora, teléfono celular y jugo de remolacha.

Procedimiento:

A- Preparación del jugo de remolacha:

  1. Ralla una remolacha pequeña (diámetro aproximado: 5 cm) y agregale 500 mL de agua.
  2. Homogeneiza y filtra el jugo (utilizando un colador).
  3. Agrega 500 mL más de agua y homogeneiza nuevamente.
  4. El jugo ya se encuentra listo para usar.

B- Midiendo la intensidad luminosa para determinar la absorbancia de una muestra de jugo de remolacha:

  1. Descarga una aplicación en tu teléfono celular que te permite medir la intensidad luminosa (Lux light meter).
  2. Coloca un poco de agua en cada uno de los recipientes.
  3. El primer recipiente será el control, solamente contendrá agua.
  4. Agrega 6 mL de jugo equivalente a una tapa de refresco (envase no retornable, línea Coca Cola) en el segundo recipiente, dos tapas en el tercero, tres tapas en el cuarto y cuatro tapas en el quinto.
  5. Completa con agua en cada recipiente hasta llegar a 1 cm antes del borde superior.
  6. Agita con la cuchara para homogeneizar.

7. Forra la linterna con el papel celofán verde (tres capas).

8. Ubica la linterna encendida próxima al primer recipiente, y del otro lado a la misma altura de la linterna coloca la cámara del celular con la aplicación para medir la intensidad luminosa activa. Ten en cuenta que al realizar las mediciones debes trabajar en penumbra.

9. Registra el valor indicado.

10. Repite los pasos 8 y 9 con los cuatro recipientes restantes.

Registra todos los datos en la siguiente tabla: 

Sistema Volumen de jugo
(tapas)		  Concentración

Intensidad luminosa
(lux)		 % Transmitancia
(%)		 Absorbancia
Blanco o control  
1  
2  
3  
4         

Cálculos:
Ten en cuenta que para calcular el % de transmitancia se calcula con la siguiente expresión matemática:


% T = porcentaje de transmitancia.

Luz transmitida (I) = intensidad luminosa expresada en lux del jugo de remolacha + el agua en cada una de las muestras.

Luz incidente (I0) = intensidad luminosa expresada en lux del agua (blanco o control).

Recuerda que la absorbancia se calcula según la siguiente expresión: A = - log T.

Puesto que se calculó el % de transmitancia, para obtener la absorbancia de cada muestra se utiliza la siguiente expresión: A = 2 - log (% T)

  • Construye una gráfica de absorbancia en función de la concentración que represente los datos anteriores.
  • Imagina que tienes una solución problema de jugo de remolacha, ¿cómo podrías saber su concentración?
  • Filma un video (máximo dos minutos) que muestre el procedimiento que has realizado.

Sube tus respuestas en un archivo adjunto que incluya lo siguiente:

  1. Las respuestas a las preguntas guía.
  2. Una tabla con los resultados.
  3. Los cálculos realizados.
  4. La gráfica construida.
  5. Las conclusiones.
  6. El enlace al video grabado.

Lista de cotejo usada para la evaluación de la tarea:

Aspecto a evaluar Sí/No Observaciones
Busca información en fuentes confiables para responder las preguntas guía.
Relaciona los conceptos trabajados en el módulo para contestar las preguntas guía.
Idea una forma de expresar la concentración del jugo.
Incluye una tabla de datos completa.
Indica los cálculos realizados.
La gráfica presentada incluye el título, los ejes con las unidades correspondientes, el valor de R2 y la ecuación de la recta de mejor ajuste.
Concluye tomando en cuenta los datos obtenidos así como los conceptos trabajados en el módulo.    
Idea un método para hallar la concentración de una muestra problema.    
El video es creativo, cumple con el tiempo máximo solicitado, es claro en el procedimiento seguido así como el análisis de los resultados obtenidos.     


Referencias de la actividad: