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Hilo: Tesis doctoral sobre el principio de Le Chatelier

  1. #1
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    Predeterminado Tesis doctoral sobre el principio de Le Chatelier

    Acabo de encontrarme con una tesis doctoral sobre la didáctica de la Química y el principio de Le Chatelier: "El principio de Le Chatelier: un obstáculo metodológico en la enseñanza y el aprendizaje del equilibrio químico", de Juan Quílez Pardo, presentada en Valencia en 1995.

    Por supuesto no la he leído entera, pero lo que he visto me ha parecido suficientemente interesante como para compartir el enlace con vosotros, especialmente aquellos que como yo seáis profesores de Física y Química.

    He aquí algunos fragmentos de su introducción:
    En un prestigioso libro de Química-Física se afirma que el principio de Le Chatelier es ¡falso! (Levine, 1981). Nunca antes habíamos oído o leído tal afirmación, lo cual provocó en nosotros una gran conmoción. Si tal afirmación era cierta, ¿por qué los libros en los que se abordaba el estudio del mismo no advertían al profesor o estudiante de tal circunstancia?, y más importante si cabe, ¿por qué dedicar tanto esfuerzo al estudio de un “principio” que resultaba ser falso?. En el citado manual se hace referencia a dos artículos. El primero de ellos (de Heer, 1957) es un estudio demoledor del principio de Le Chatelier. En el segundo, Katz (1961), de una forma sencilla y elegante, evita el principio de Le Chatelier para predecir la evolución de sistemas en equilibrio que han sido perturbados.
    A partir de estas consideraciones previas, el estudio llevado a cabo en esta investigación se estructura en tres partes. La primera de ellas corresponde a un estudio de la evolución histórica del principio de Le Chatelier. En este apartado se pretende establecer el origen del mismo y las diferentes fases por las que se ha pasado a lo largo de este siglo en las que, después de una aceptación inicial sin reservas, fue cuestionado por diferentes autores, mostrándose que el impacto que ha tenido este cuestionamiento en el aspecto didáctico ha sido escaso. También se aborda el tratamiento termodinámico que se ha dado al principio de Le Chatelier, lo cual permite su formulación de forma precisa y limita su campo de aplicabilidad. En un segundo capítulo se realiza un análisis termodinámico del principio de Le Chatelier, centrándose el estudio en el factor masa. En cada una de las situaciones se analiza la posible incorrecta aplicación del citado principio y la superioridad que proporciona un tratamiento cuantitativo alternativo. Los análisis realizados en estas dos primeras partes fundamentaron la necesidad de la realización de la tercera que corresponde al estudio de las posibles dificultades y errores conceptuales asociados con la utilización del principio de Le Chatelier. De esta forma,en una primera fase, se estudiaron los errores conceptuales correspondientes a alumnos de un primer curso universitario de Química, asociados con el incorrecto empleo o entendimiento del principio de le Chatelier y que se encontraban relacionados con situaciones en la que intervenía el factor masa. Al mismo tiempo, se realizó un estudio acerca del posible origen didáctico de estas deficiencias. En la etapa final, se intentaron confirmar los resultados obtenidos en la primera fase, extendiendo la muestra de alumnos a diferentes niveles académicos y a profesores en ejercicio. Además, la investigación se amplió profundizando en el estudio de las dificultades surgidas en situaciones en las que el principio de Le Chatelier tiene aplicación. Todo este análisis permitió establecer una alternativa didáctica al citado principio con el objetivo de evitar y/o superar los errores y dificultades encontrados. Esta alternativa se contrastó mediante la comparación de los resultados correspondientes a dos grupos de alumnos de COU. Uno de ellos no recibió ningún tratamiento específico y el otro trabajó una metodología alternativa al principio de Le Chatelier.
    - - - Actualizado - - -

    Creo que puedo poner un ejemplo.

    La constante de equilibrio de formación del amoníaco \rm N_2+3H_2 \rightleftarrows 2 NH_3 a 730 K es K_p=\notcien{1,1}{-5} (expresando las presiones en atm). En un recipiente que se mantiene a 1 atm y 730 K se introducen 10 moles de nitrógeno y 3 de hidrógeno. Una vez alcanzado el equilibrio se introduce 1 mol de nitrógeno. ¿Qué sucede con la cantidad de amoníaco presente en la nueva composición de equilibrio?

    Aplicando el principio de Le Chatelier tal como solemos enseñarlo en las clases de Química seguro que respondemos que aumenta, pero... ¡hagamos números! (si no me equivoco, pasa de \notcien{6,99}{-5} a \notcien{6,80}{-5} moles).
    A mi amigo, a quien todo debo.

  2. 3 usuarios dan las gracias a arivasm por este mensaje tan útil:

    angel relativamente (13/06/2016),The Higgs Particle (13/06/2016),Weip (14/06/2016)

  3. #2
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    Predeterminado Re: Tesis doctoral sobre el principio de Le Chatelier

    Cita Escrito por arivasm Ver mensaje

    La constante de equilibrio de formación del amoníaco \rm N_2+3H_2 \rightleftarrows 2 NH_3 a 730 K es K_p=\notcien{1,1}{-5} (expresando las presiones en atm). En un recipiente que se mantiene a 1 atm y 730 K se introducen 10 moles de nitrógeno y 3 de hidrógeno. Una vez alcanzado el equilibrio se introduce 1 mol de nitrógeno. ¿Qué sucede con la cantidad de amoníaco presente en la nueva composición de equilibrio?

    Aplicando el principio de Le Chatelier tal como solemos enseñarlo en las clases de Química seguro que respondemos que aumenta, pero... ¡hagamos números! (si no me equivoco, pasa de \notcien{6,99}{-5} a \notcien{6,80}{-5} moles).
    Se me ha caído un mito!
    \boxed{\delta S = 0}

    "Somos como mariposas, que revolotean por un día y creen que es para siempre"



  4. #3
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    Predeterminado Re: Tesis doctoral sobre el principio de Le Chatelier

    Si alguien quiere leer una versión abreviada puede hacerlo, por ejemplo, con este artículo del mismo autor, publicado en Enseñanza de las Ciencias: "La necesidad de un cambio metodológico en la enseñanza del equilibrio químico: el principio de Le Chatelier como ejemplo paradigmático"
    Última edición por arivasm; 13/06/2016 a las 17:39:03.
    A mi amigo, a quien todo debo.

  5. 2 usuarios dan las gracias a arivasm por este mensaje tan útil:

    The Higgs Particle (13/06/2016),Weip (14/06/2016)

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