La materia, en todos lados y en todo momento: enlaces químicos, electrolitos y el conductímetro
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Un grupo de amigos acampa en la playa y uno de ellos se deshidrata por el calor. Recuerdan que las bebidas «con electrolitos» son dulces, así que le dan agua con azúcar… y no mejora. ¿Qué les faltó saber? En este proyecto descubrirás que las propiedades de las sustancias dependen de su tipo de enlace químico, y lo comprobarás con un conductímetro casero.
En tu libro: este proyecto está en las páginas 102 a 111 de Nuestro libro de proyectos. Tercer grado (SEP), en el campo formativo Saberes y pensamiento científico.
¿Qué son los electrolitos?
Un electrolito es una sustancia que, al disolverse en agua, se separa en iones (partículas con carga eléctrica) y por eso la disolución conduce la electricidad. En el cuerpo, los electrolitos más importantes son el sodio (Na⁺), el potasio (K⁺), el cloruro (Cl⁻) y el bicarbonato (HCO₃⁻): regulan el agua del cuerpo, los impulsos nerviosos y la contracción de los músculos.
Cuando sudamos mucho, perdemos agua y sales. Por eso el agua con azúcar no basta: el azúcar no es un electrolito. Las bebidas para rehidratar, como el suero oral que reparte el sector salud, combinan sales (cloruro de sodio, cloruro de potasio, citrato) con un poco de glucosa, que ayuda al intestino a absorber el sodio y el agua.
Importante: ante una deshidratación con vómito, diarrea, mareo intenso o confusión, hay que buscar atención médica. Las preparaciones caseras no sustituyen al suero oral de farmacia ni a la consulta.
Enlace químico y propiedades
Los enlaces químicos son las fuerzas que mantienen unidos a los átomos. El tipo de enlace determina el estado físico, la temperatura de fusión, la solubilidad y la conductividad de una sustancia.
| Enlace iónico | Enlace covalente | Enlace metálico | |
|---|---|---|---|
| Entre qué átomos | Un metal y un no metal | No metales | Metales |
| Qué pasa con los electrones | Se transfieren: se forman iones | Se comparten | Forman un «mar» de electrones libres |
| Estado a temperatura ambiente | Sólidos cristalinos | Gases, líquidos o sólidos | Sólidos (excepto el mercurio) |
| Puntos de fusión | Altos (la sal funde a 801 °C) | Generalmente bajos (el azúcar se carameliza a unos 160-186 °C) | Variables, casi siempre altos |
| ¿Conduce disuelto en agua? | Sí | Casi nunca | No se disuelven en agua |
| Ejemplos | Sal de mesa (NaCl), bicarbonato de sodio | Azúcar, alcohol, agua | Cobre, hierro, aluminio |
Relaciona cada sustancia con su tipo de enlace
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| Sal de mesa (NaCl) | Iónico |
| Azúcar (sacarosa) | Covalente |
| Alcohol etílico | Covalente |
| Cable de cobre | Metálico |
| Bicarbonato de sodio | Iónico |
El experimento: ¿soluble? ¿conduce?
El conductímetro casero se arma con 20 cm de cable dúplex, un led, una pila de reloj CR2032 de 3 V y cinta de aislar: se conecta una terminal del led a un cable, la otra terminal a un polo de la pila y el segundo cable al otro polo. Si las puntas libres se tocan, el led enciende; si se meten en una disolución que conduce, también.
Después se disuelven en agua destilada distintas sustancias de uso diario y se prueba cada vaso. Estos son los resultados que se esperan:
| Sustancia | ¿Soluble en agua? | ¿Conduce la electricidad? | Por qué |
|---|---|---|---|
| Agua destilada (control) | — | No | Casi no tiene iones |
| Sal de mesa | Sí | Sí | Compuesto iónico: libera Na⁺ y Cl⁻ |
| Bicarbonato de sodio | Sí | Sí | Compuesto iónico |
| Vinagre | Sí | Débilmente | El ácido acético se ioniza muy poco |
| Ácido acetilsalicílico | Poco | Débilmente | Ácido débil, poco soluble |
| Azúcar | Sí | No | Covalente: se disuelve sin formar iones |
| Alcohol | Sí | No | Covalente |
| Talco | No | No | Mineral insoluble |
Con un led y una pila de 3 V, las disoluciones que conducen poco pueden no encender el led, o hacerlo muy tenuemente.
Comprensión
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¿Por qué el agua con azúcar no rehidrató al campista? → Porque el azúcar no repone las sales (electrolitos) perdidas con el sudor
¿Qué sucede con los electrones en un enlace iónico? → Se transfieren de un átomo a otro y se forman iones
¿Cuál de estas disoluciones enciende el led del conductímetro? → Agua con sal
¿Para qué sirve el vaso con agua destilada sola? → Es el control: permite comparar los demás resultados
Completa con las palabras del recuadro
a) Las partículas con carga eléctrica se llaman .
b) Una sustancia que conduce la electricidad al disolverse es un .
c) El azúcar tiene enlaces de tipo .
d) La muestra sin cambios que sirve para comparar es el .
e) Cuando el agua ya no disuelve más sal, se llegó al punto de .
Ver respuestas
a) Las partículas con carga eléctrica se llaman iones.
b) Una sustancia que conduce la electricidad al disolverse es un electrolito.
c) El azúcar tiene enlaces de tipo covalente.
d) La muestra sin cambios que sirve para comparar es el control.
e) Cuando el agua ya no disuelve más sal, se llegó al punto de saturación.
Las fases del proyecto
Los proyectos de Saberes siguen la metodología de indagación:
| Fase | Qué se hace |
|---|---|
| Sensibilización | Se presenta el caso de los campistas |
| Diseño y desarrollo de la indagación | Se elige una hipótesis, se entrevista a personas que usen sustancias químicas en su trabajo (enfermeras, cocineros, químicos) y se buscan fuentes |
| Construcción y comprobación | Se arma el conductímetro, se experimenta y se comparan los resultados con la hipótesis |
| Comunicación | Se elabora una infografía, video o cartel sobre una sustancia: clasificación, enlace, solubilidad, conductividad y usos |
| Autorreflexión | Se evalúa el trabajo individual y en comunidad |
Comprueba lo aprendido
1. ¿Por qué la sal disuelta conduce la electricidad y el azúcar no?
Porque la sal es un compuesto iónico: al disolverse se separa en iones Na⁺ y Cl⁻, que transportan la corriente. El azúcar es covalente: sus moléculas se dispersan en el agua sin formar iones.
2. ¿Qué debe contener una bebida para rehidratar?
Agua, sales (sodio y potasio, como cloruro de sodio y cloruro de potasio) y un poco de glucosa. El suero oral de farmacia tiene las proporciones adecuadas.
3. Propón una hipótesis para el experimento.
Por ejemplo: «Si una sustancia es un compuesto iónico, entonces su disolución en agua conducirá la electricidad y encenderá el led».
Practica con los ejercicios de esta unidad:
Ejercicios de Saberes del Libro de proyectos 3
Temas relacionados: enlace iónico y covalente, diagramas de Lewis y vitaminas, minerales y agua.
Referencias
- Secretaría de Educación Pública (2025). Colección Nanahuatzin. Nuestro libro de proyectos. Tercer grado. SEP, pp. 102-111.
- Organización Mundial de la Salud y Unicef (2004). Sales de rehidratación oral de osmolaridad reducida. Declaración conjunta.
- Chang, R. (2010). Química. McGraw-Hill.
