La evaporación y la mejor técnica
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
- El docente disuelve una cucharada de sal en medio vaso de agua y revuelve hasta que la sal no se ve.
- Se echa el agua salada en un plato llano, de color oscuro para ver mejor la sal.
- Se deja el plato al sol en la ventana, o en el patio en un lugar donde nadie lo tumbe, varios días.
- 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.
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
Lo que se evaporó es lo que había menos lo que quedó: $70 - 20$
Se evaporaron $50$ mL de agua en esos dos días.
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
La balanza pesó el plato y la sal juntos. Quitamos la masa del plato: $160 - 150$
El grupo 3 recuperó $10$ g de sal: toda la que había disuelto.
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.
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.
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
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.
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.
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.
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
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.
En el agua con arena, la arena no se disuelve y se va al fondo. Sirve filtrar o decantar.
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.
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?
100 − 70 = 30 mL. Esa agua se fue al aire como vapor; la sal siguió en el plato.
Según la gráfica del plato, el día 2 quedaban 45 mL y el día 3 quedaban 20 mL. ¿Cuántos mL se evaporaron ese día?
45 − 20 = 25 mL. Cada día se iba un poco de agua, hasta que el día 4 el plato quedó seco.
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?
Se quita la masa del plato: 128 − 120 = 8 g. Había disuelto 10 g, así que 2 g se le quedaron pegados al vaso y a la cuchara.
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?
Recuperó 144 − 135 = 9 g de sal. Había disuelto 10 g, así que se le quedó 10 − 9 = 1 g pegado.
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?
El vaso tardó 12 días y el plato 4: 12 − 4 = 8 días más. En el plato llano el agua está extendida y toca más aire.
Mariana tiene un frasco de agua con sal disuelta y arena. Quiere la arena y la sal por aparte. ¿En qué orden separa?
La arena no se disuelve: se filtra. La sal disuelta pasa el filtro con el agua y se recupera evaporando. Si se evapora primero, la sal y la arena quedan revueltas y secas en el plato.
A Tomás se le regó sal en la arena del patio: todo está seco. ¿Cómo puede recuperar la sal?
La sal se disuelve en el agua y la arena no: esa es la diferencia que se aprovecha. Disolver, filtrar y evaporar, en ese orden. Los granos de sal y de arena son de tamaño parecido, así que el colador no los separa, y ninguno es de hierro.
Valeria quiere recuperar la sal de un vaso de agua salada. ¿Qué técnica debe usar?
La sal está disuelta: pasa por cualquier filtro o colador y no se va al fondo. Solo se recupera dejando que el agua se evapore.
Julián dice: «La mejor técnica es filtrar: sirve para todas las mezclas». ¿Qué mezcla le muestra que no es así?
Filtrar solo separa sólidos que no se disuelven. El azúcar disuelto pasa con el agua. No hay una técnica para todo: se elige según los materiales.
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?
Evaporando, la arena quedaría en el plato, pero el agua se perdería en el aire y tardaría días. Filtrando o decantando, se recupera el agua en minutos.
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
- Inicio · 5 min — Pregunte cómo se saca la sal del mar en Manaure. Recuerde con ellos que la sal pasó el filtro en la lección de filtración.
- Explicación · 15 min — La evaporación y su tabla. Prepare los platos de agua salada con dos o tres días de anticipación para mostrar uno ya seco y uno a medio camino.
- Práctica · 20 min — Cada grupo prepara su plato con 100 mL de agua y 10 g de sal, lo pesa vacío y lo pone al sol en la ventana; usted lo revisa cada día con ellos. Mientras tanto, resuelven las preguntas, el diagrama de las cuatro preguntas y los retos.
- Cierre · 5 min — Cada grupo elige la técnica para una mezcla que usted nombra (agua con aceite, arena con clips, agua con azúcar) y la justifica con una propiedad de los materiales.
Preguntas para el salón
- ¿A dónde se fue el agua del plato?
- ¿Por qué la sal aparece primero en los bordes del plato?
- Si tuvieran agua con arena y sal, ¿qué harían primero? ¿Por qué no evaporar primero?
Errores típicos
- Creer que el filtro separa la sal del agua. Ponga al sol, junto al plato de agua salada, un plato con agua salada ya filtrada. Los dos dejan sal.
- Creer que la sal se evapora o desaparece con el agua. Pesen el plato vacío y luego con la sal seca: la sal está ahí.
- Creer que hay una técnica que sirve para todas las mezclas. Use el diagrama de las cuatro preguntas con varias mezclas y pida que expliquen qué propiedad aprovecha cada técnica.
- Proponer calentar el agua en la estufa para ir más rápido. Explique que en el salón no se usa fuego. El sol, un plato llano y un sitio con viento son suficientes.
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.