Utilización de Microsoft Excel en un taller de orbitales atómicos con docentes de ciencias exactas y naturales
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Palabras clave

Profesores
átomo de hidrógeno
orbitales
función de probabilidad radial
superficie de contorno.

Cómo citar

Piedra Marín, G., Vargas González, X., & Castillo Rodríguez, K. (2016). Utilización de Microsoft Excel en un taller de orbitales atómicos con docentes de ciencias exactas y naturales. Innovaciones Educativas, 18(24), 5-18. https://doi.org/10.22458/ie.v18i24.1503

Resumen

En este artículo se plantea una propuesta didáctica que les permite a los profesores de educación secundaria y universitaria abordar el concepto de modelo cuántico del átomo, caracterizado por su alto nivel de abstracción, mediante una metodología simple que facilita en los estudiantes la comprensión de esta temática. Para ello se desarrolló un taller con profesores de ciencias naturales y exactas en el cual se generó una “imagen” bidimensional del átomo de hidrógeno, a partir de las funciones radiales de la ecuación fundamental propuesta por Erwing Schrödinger. Se entregó a los docentes un documento que describe paso a paso la generación de gráficos de probabilidad radial, S(r), para los orbitales 1s, 2s, 3s y 4s del átomo de hidrógeno, escritas en el lenguaje computacional del programa Microsoft Excel®. Con base en la información que aportó cada gráfico de S(r) se generó uno de superficie de contorno, donde se utilizaron coordenadas polares, que permitió visualizar las distancias aproximadas núcleo-orbital de los orbitales 1s, 2s, 3s y 4s, y se generó la “imagen” bidimensional del átomo de hidrógeno. Los valores de máxima de probabilidad correspondientes a los orbitales 1s, 2s, 3s y 4s se ubicaron a 50, 270, 690 y 1300 pm, respectivamente. En general, los docentes dieron una evaluación positiva al taller y lo consideraron apropiado para sus actividades docentes.
https://doi.org/10.22458/ie.v18i24.1503
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Copello Levy, y San Martí Puig, D. (2001). Fundamentos de un modelo de formación permanente del profesorado de ciencias centrado en la reflexión dialógica sobre las concepciones y las prácticas. Enseñanza de las Ciencias, 19 (2), 269-283.

Credo Chung, W. (2013). Three-dimensional atomic orbital plots in the classroom using Winplot, Journal of Chemical Education, 90 (8), 1090-1092. doi: 10.1021/ed065p23

Fortman, J. J. (1993) Pictorial analogies VI: Radial and angular wave function plots. Journal of Chemical Education, 70 (7), 549–550. doi:10.1021/ed70p159.

Housecroft, C. A. y Sharpe, A. G. (2006) Química Inorgánica. 2da edición, Madrid: Pearson Education S.A.

Huheey, J. E., Keiter, E. A. y Keiter, R. L. (1993) Inorganic Chemistry. 4th edition, NewYork: Harper Collins College Publishers.

Lagorio, M. G. (2000) Electron Densities: Pictorial Analogies for Apparent Ambiguities in Probability Calculations, Journal of Chemical Education, 77(11), 1444-1445. doi: 10.1021/ed077p1444

Lazo Santibañez, L. y Herrera Muñoz, H. (2011) Aplicación de un modelo de intervención pedagógica que desarrolla estrategias de pensamiento crítico para estudiantes de carreras del área de las ciencias. Diálogos Educativos, 11(21), 84-97.

Levine, I. N. (2001) Química Cuántica. Quinta Edición. Pearson Educación S.A.: Madrid.

Miessler, G. L., Fischer, P. J. y Tarr, D. A. (2013). Inorganic Chemistry, 5th edition. New Jersey: Prentice Hall.

Pérez-Jiménez, A.J. (2011). Apuntes de Química Física II. Departamento de Química Física. Universidad de Alicante. Recuperado de http://rua.ua.es/dspace/handle/10045/17490.

Petrucci, R. H., Herning, F. G., Madura, J. D. y Bissonnette, C. (2011). Química General, 11 edición. Madrid: Pearson Educación S.A.

Quintanilla, M., Izquierdo, M. y Adúriz, A. (2014). Directrices epistemológicas para promover competencias de pensamiento científico en las aulas de ciencias. En Quintanilla, M. editor Las competencias de pensamiento científico desde las ‘emociones, sonidos y voces’ del aula.Volumen 8. Santiago: Editorial Bellaterra Ltda.

Rhile, I. J. (2014). Visualization of a large set of hydrogen atomic orbital contours using new and expanded sets of parametric equations, Journal of Chemical Education, 91, 1739-1741. doi:10.1021/acs.jchemed.5b00626

Specht, Z.y Raley, D. (2014). Modeling electron density and atomic orbitals using marbles and carbon paper: an excercise for high school students, Journal of Chemical Education, 91(1), 151-153. doi: 10.1021/ed400388b