Ciencias Naturales 4.º

La evaporación y la mejor técnica

45 min · DBA 5

Lo que vas a aprender
  • Recuperar con el docente la sal del agua salada dejando un plato al sol, sin fuego.
  • Elegir la técnica para separar una mezcla según las propiedades de sus materiales.
  • Comparar la rapidez, lo que se pierde y los materiales que pide cada técnica.
  • Ordenar varias técnicas para separar una mezcla de más de dos materiales.

Para qué

¿Para qué sirve esto?

En Manaure, en La Guajira, el agua del mar se deja en charcas poco hondas, bajo el sol y el viento. Pasan los días, el agua se va y en el fondo queda una capa blanca: sal. Así se ha sacado sal del mar durante muchísimo tiempo.

En las lecciones anteriores viste que la sal disuelta pasa por el filtro y no se va al fondo. Hoy vas a ver cómo se recupera: con el sol y con paciencia. Y al final vas a aprender a escoger la mejor técnica para cada mezcla.

Explicación

El agua se va, la sal se queda

Recuerda lo que aprendiste en tercero: un charco se seca al sol porque el agua se evapora. Pasa del estado líquido al aire como vapor, que no se ve. Nadie la ve irse, pero se va poco a poco.

La sal no se evapora. Cuando el agua de un plato con agua salada se va al aire, la sal no tiene con qué irse y se queda en el plato. Primero aparece en los bordes, como un polvito blanco. Al final, el plato queda seco y cubierto de cristalitos de sal.

Eso es separar por evaporación: se deja que el agua se vaya para recuperar lo que estaba disuelto en ella. Es la técnica que sirve para el agua con sal, que no se puede filtrar ni decantar.

Cómo se hace en el salón, sin fuego

  1. El docente disuelve una cucharada de sal en medio vaso de agua y revuelve hasta que la sal no se ve.
  2. Se echa el agua salada en un plato llano, de color oscuro para ver mejor la sal.
  3. Se deja el plato al sol en la ventana, o en el patio en un lugar donde nadie lo tumbe, varios días.
  4. Cada día se pesa el plato entero en la balanza, sin pasar el agua a otro recipiente, y se anota cuánta agua queda.

Cuidados: nada de fuego, estufa ni velas: el sol hace el trabajo. Nunca se mira el Sol, ni directamente ni con una lupa. La sal que queda en el plato no se prueba: ha estado días al aire y tiene polvo. Todo se hace con el docente.

Lo que pasó en el plato del grado cuarto

El grado cuarto echó 100 mL de agua con 10 g de sal en un plato llano, al sol en la ventana. Cada día a la misma hora pesó el plato entero en la balanza de cocina, sin sacar el agua. Como 1 mL de agua pesa 1 g, cada gramo que el plato perdía era 1 mL de agua que se había ido al aire (datos inventados):

Día 0 1 2 3 4
Agua en el plato (mL) 100 70 45 20 0

El día 4 el plato estaba seco y cubierto de sal. Fíjate en lo que se perdió: el agua. Se fue al aire. La evaporación recupera la sal, pero no el agua.

1234102030405060708090100110díasagua (mL)

Agua que quedaba en el plato al sol cada día (datos inventados). Cada punto es una casilla de la tabla. El día 4 ya no quedaba agua: solo la sal.

Ejemplo resuelto

El agua que se fue al aire

Con la tabla del plato: el día 1 quedaban 70 mL de agua y el día 3 quedaban 20 mL. ¿Cuánta agua se evaporó del día 1 al día 3?

Ver la solución paso a paso
  1. Lo que se evaporó es lo que había menos lo que quedó: $70 - 20$

  2. Se evaporaron $50$ mL de agua en esos dos días.

  3. Esa agua no está en ninguna parte del plato: se fue al aire como vapor. La sal sí sigue en el plato: disuelta en el agua que queda o ya en cristalitos en los bordes.

Respuesta: Se evaporaron 50 mL de agua del día 1 al día 3.

¿Cuánta sal se recuperó?

Tres grupos hicieron lo mismo, cada uno con 10 g de sal en 100 mL de agua. Antes pesaron su plato vacío y, al final, el plato con la sal seca (datos inventados):

Grupo Plato vacío Plato con la sal seca
1 120 g 128 g
2 135 g 144 g
3 150 g 160 g

Algunos grupos recuperaron un poco menos de 10 g: se les quedó sal pegada al vaso y a la cuchara con que revolvieron.

Ejemplo resuelto

La sal del grupo 3

El plato vacío del grupo 3 pesa 150 g. Con la sal seca pesa 160 g. ¿Cuánta sal recuperó?

Ver la solución paso a paso
  1. La balanza pesó el plato y la sal juntos. Quitamos la masa del plato: $160 - 150$

  2. El grupo 3 recuperó $10$ g de sal: toda la que había disuelto.

  3. La sal estaba ahí todo el tiempo, aunque no se viera. Al irse el agua, volvió a aparecer.

Respuesta: Recuperó 10 g de sal, toda la que disolvió.

Al sol o a la sombra, plato o vaso

El grado cuarto puso agua salada igual en tres sitios y contó los días que tardó en secarse (datos inventados). Al sol, el agua se evapora más rápido que a la sombra. Y en un plato llano, donde el agua está extendida y toca más aire, se evapora más rápido que en un vaso hondo.

2468101214díasPlato al solPlato a la sombraVaso al sol4912

Días que tardó en secarse el agua salada en cada sitio (datos inventados). El plato llano al sol fue el más rápido.

No hay una técnica para todas las mezclas

Ya conoces seis maneras de separar: a mano, con imán, tamizar, filtrar, decantar y evaporar. Algunos niños creen que hay una que sirve para todo. No existe. Cada técnica aprovecha una propiedad de los materiales, y se elige según esas propiedades.

Técnica Sirve para Rapidez Qué se pierde o queda Qué hace falta
Tamizar Sólidos de tamaños distintos Minutos Casi nada Un colador
Filtrar Un sólido sin disolver en un líquido Minutos Un poco se pega al filtro Embudo y papel o tela
Decantar Capas: sólido al fondo o aceite arriba De minutos a horas Un poco queda sin separar Vasos y paciencia
Evaporar Algo disuelto en el agua Días El agua se va al aire Un plato y sol

A veces sirven dos técnicas. El agua con arena se puede filtrar o decantar. Filtrando, el agua sale más clara, pero hace falta papel de filtro. Decantando, solo hacen falta dos vasos, pero el agua sale menos clara y queda un poco con la arena.

¿Uno de los materiales es de hierro? ¿Son sólidos de tamaños distintos? ¿Hay un sólido sin disolver en un líquido, o dos líquidos en capas? ¿Hay algo disuelto en el agua? sí sí sí sí Imán Tamiz Filtrar o decantar Evaporar al sol

Cuatro preguntas para escoger la técnica. Se mira la mezcla y se responde cada pregunta. Si la respuesta es sí, se usa la técnica de la derecha. En una mezcla de muchos materiales, se usan varias, una después de otra.

Ejemplo resuelto

Clips, arena, sal y agua

En un frasco hay agua con sal disuelta, arena y unos clips. ¿Cómo separarías los cuatro materiales? ¿En qué orden?

Ver la solución paso a paso
  1. Primero, el imán: los clips son de hierro. Se pasa el imán, dentro de una bolsa, por el fondo del frasco, y salen los clips.

  2. Después, filtrar: la arena no se disuelve. Se vierte el agua por el papel de filtro y la arena se queda en él. La sal disuelta pasa con el agua.

  3. Por último, evaporar: el agua salada que pasó por el filtro se deja en un plato al sol. El agua se va al aire y queda la sal.

  4. El orden importa. Si se evaporara primero, la sal quedaría revuelta con la arena en el plato, y sería muy difícil separarlas.

Respuesta: Imán para los clips, filtrar para la arena y evaporar al sol para la sal. El agua se pierde al evaporar.

Ejemplo resuelto

Agua con sal y agua con arena

Con la tabla de las técnicas, ¿cómo separarías el agua con sal y el agua con arena? Justifica cada elección.

Ver la solución paso a paso
  1. En el agua con sal, la sal está disuelta: pasa por el filtro y no se va al fondo. No sirve filtrar ni decantar. Sirve evaporar: el agua se va al aire y la sal se queda.

  2. En el agua con arena, la arena no se disuelve y se va al fondo. Sirve filtrar o decantar.

  3. Si se quiere el agua bien clara, conviene filtrar. Si no hay papel de filtro, se decanta con dos vasos, esperando y vertiendo con cuidado.

  4. Evaporar el agua con arena también dejaría la arena, pero tardaría días y se perdería toda el agua. No es la mejor elección.

Respuesta: El agua con sal se separa evaporando, porque la sal está disuelta. El agua con arena se filtra o se decanta, porque la arena no se disuelve.

Práctica

Según la tabla del plato, el día 0 había 100 mL de agua y el día 1 quedaban 70 mL. ¿Cuántos mL se evaporaron el primer día?

Según la gráfica del plato, el día 2 quedaban 45 mL y el día 3 quedaban 20 mL. ¿Cuántos mL se evaporaron ese día?

Según la tabla de los grupos, el plato vacío del grupo 1 pesa 120 g y con la sal seca pesa 128 g. ¿Cuánta sal recuperó el grupo 1?

El grupo 2 disolvió 10 g de sal. Según la tabla, su plato vacío pesa 135 g y con la sal seca pesa 144 g. ¿Cuántos gramos de sal se le quedaron pegados al vaso y a la cuchara?

Según la gráfica de los sitios, ¿cuántos días más tardó en secarse el agua salada en el vaso al sol que en el plato al sol?

Mariana tiene un frasco de agua con sal disuelta y arena. Quiere la arena y la sal por aparte. ¿En qué orden separa?

A Tomás se le regó sal en la arena del patio: todo está seco. ¿Cómo puede recuperar la sal?

Valeria quiere recuperar la sal de un vaso de agua salada. ¿Qué técnica debe usar?

Julián dice: «La mejor técnica es filtrar: sirve para todas las mezclas». ¿Qué mezcla le muestra que no es así?

Andrés tiene agua con arena y quiere separar la arena y también guardar el agua para regar las matas. ¿Por qué no le conviene evaporar?

Reto

Une cada mezcla con la técnica para separarla.

Reto

¿Qué técnica le toca a cada mezcla?

Piensa qué propiedad aprovechas: el tamaño de los trozos, si algo no se disuelve o forma capas, o si algo está disuelto en el agua.

Cierre

En resumen

  • Al evaporar, el agua se va al aire y lo que estaba disuelto, como la sal, se queda en el plato.

  • La evaporación se hace al sol, sin fuego; es lenta (días) y el agua se pierde.

  • Al sol y en un plato llano el agua se evapora más rápido que a la sombra o en un vaso hondo.

  • No hay una técnica para todas las mezclas; se elige según las propiedades de los materiales.

  • En una mezcla de muchos materiales se usan varias técnicas, en orden.

Vocabulario

Evaporación

El paso del agua líquida al aire como vapor, poco a poco, sin que hierva. Pasa más rápido al sol y al viento.

Evaporar una mezcla

Dejar que el agua se vaya al aire para recuperar lo que estaba disuelto en ella, como la sal.

Técnica de separación

Una manera de separar una mezcla: a mano, con imán, tamizar, filtrar, decantar o evaporar.

Propiedad

Una característica de un material que sirve para reconocerlo: su tamaño, si es de hierro, si se disuelve en el agua, si flota.

Guía para el docente

Tiempos

Preguntas para el salón

Errores típicos

Tarea sugerida

Con un adulto, disolver una cucharadita de sal en un poquito de agua, echarla en un plato oscuro y dejarlo en una ventana soleada. Dibujar el plato cada día hasta que se seque, sin mirar el Sol y sin probar la sal.