¡QUÉ HAY EN LOS REFRESCOS!: El azúcar desvía la luz.

Descripción

Cálculo de la concentración de azúcar en los refrescos, utilizando la propiedad de refracción de la luz.

Cuando un rayo de luz pasa del aire al agua se desvía (refracta) debido a que la velocidad de la luz es más pequeña en el agua que en el aire.

El ángulo de refracción es mayor si el agua contiene azúcar (sacarosa) y es proporcional a la concentración de la disolución. Lo que nos permitirá calcular la concentración de azúcar de los refrescos que tomamos en nuestro día a día.

Lo he impartido en biología de 3º de ESO, Ciencias aplicadas a las profesiones de 4º de ESO y en biología de 1º de bachillerato. (Adaptando el nivel: en tercero no hablo de disacáridos sólo de glúcidos, en tercero doy las pautas para hacer las diluciones, en bachillerato no…)

Es una actividad competencial y transversal. (Mates: rectas de regresión, física: óptica de la luz, bioquímica: glúcidos y características, hábitos saludables: disminuir el consuma de azúcar siendo conscientes de su presencia en alimentos del entorno)

Objetivos

• Para 3º de ESO :
  • Concienciar al alumnado sobre la necesidad de una alimentación saludable y hacer visible el azúcar que contienen los refrescos.
  • Aprender el concepto de refracción de forma competencial.
  • Trabajar la elaboración y la lectura de las gráficas.

• Para 4º de ESO/ 1º de bachillerato:
  • Visualización de la capacidad de polarización de la luz que tienen los glúcidos.
  • Aprender a hacer diluciones.
  • Estudiar los glúcidos en contexto.
  • Hacer rectas de regresión
  • Interpretar datos.

En ambos casos: aprender a tratar los datos obtenidos y hacer gráficas.

Materiales

• Regla
• Papel milimetrado
• Cubetas hechas con los portaobjetos tal como se muestra en la figura 1.
• Láser verde.
• Sacarosa
• Refrescos diversos. (Mejor que no sean de color marrón-rojo (Coca-Cola, Pepsi…)
• Montaje de maderas como en la figura 1, o en su defecto, trípode y pinza para el laboratorio para asir el láser. ( Si como yo, váis a hacerla bastante, mejor hacer el montaje de madera)

Procedimiento

Préviamente a la pràctica, se requiere que el profesor haga un pequeño montaje para el laboratorio, puede ser una versión más sofisticada como la que muestro en el documento adjunto. Pero también puede hacerse con un montaje más sencillo usando los trípodes y pinzas del laboratorio.

• Prepararemos varias disoluciones de sacarosa en agua para poder averiguar la concentración de azúcar que tiene la disolución problema. (Con ellas haremos una recta patrón)
• Disoluciones a preparar:

% de azúcar	Cantidad de azúcar	Cantidad de agua
0%	0 g	En todos los casos añadimos agua hasta conseguir 10 ml de disolución
10%	1 g
20%	2 g
30%	3 g
40%	4 g
50%	5 g
75%	7,5 g

• Ponemos cada disolución en la cubeta correspondiente.
• Dibujamos una gráfica, en el eje de las X situamos las concentraciones y en el de las Y, los centímetros de desviación del láser, respecto a la disolución del 0% (Usar papel milimetrado)

• Colocar la cubeta con 0% de azúcar en el montaje, situarlo a unos dos metros de una pared blanca (pizarra vileda), encender el láser y anotar una cruz sobre el punto en la pared.
• Sacar la primera cubeta y colocar la siguiente correspondiente al 10% en concentración, repetir el proceso. Esta vez, con una regla calcular la distancia del punto de luz obtenido, respecto del primero, anotarlo en la hoja de pràcticas.
• Repetir el proceso con el resto de disoluciones preparadas.
• Dibujar la recta patrón.
• Averiguar la concentración de azúcar del refresco correspondiente.
  • Poner 10 ml del refresco en una de las cubetas, (préviamente lavada con agua destilada), hacer pasar el láser.
  • Obtenemos los centímetros de dispersión del haz de luz respecto a la disolución 0%.
  • Lo trasladamos a la gràfica generada.
  • Y conseguimos ver la concentración de azúcar del refresco.
• Repetir con tantos refrescos como el alumnado haya traido.

Descargar práctica aquí: El azúcar en los refrescos.

Temporalización

Entre dos y tres sesiones, una en el laboratorio y otra en clase para trabajar los resultados y establecer un debate.

Evaluación

Corrección del trabajo de prácticas y actitud en el laboratorio.

Nota

Mejor utilizar un láser verde, puesto que el rojo al analizar refrescos marrones no funciona lo suficientemente bien.

Personalmente dispongo de tres montajes para poder hacer la práctica más amena para los alumnos, pero no siempre puede hacerse si no se dispone de un espacio y una pizarra suficientemente grande.

Al finalizar la parte práctica y mientras hacen la parte teórica de la ficha, les dejo beber los restos de refrescos que hayan traido. Lo pasan bien y normalmente quieren experimentar con otras bebidas para averiguar la cantidad de azúcar.

Fuente

Marco Antonio Magallanes. Compañero de instituto.