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Guión #002 · Química · Cromatografía

Colores que revelan secretos

25 min ESO y Bachillerato Aula Nivel: Básico

Objetivo didáctico

Demostrar que los colores aparentemente homogéneos son en realidad mezclas de pigmentos distintos, y que la cromatografía permite separarlos basándose en diferencias de solubilidad y afinidad con el soporte. El alumnado aprende que lo que parece simple esconde una complejidad subyacente.

Fundamento científico

La cromatografía en papel aprovecha la diferencia de afinidad que tienen los pigmentos por la fase estacionaria (papel) y la fase móvil (agua). Los pigmentos más solubles o menos afines al papel viajan más lejos. El factor de retención (Rf) = distancia recorrida por el pigmento ÷ distancia recorrida por el disolvente, permite identificar cada compuesto.

¿Por qué el rotulador negro tiene varios colores? Los fabricantes mezclan cian, magenta, amarillo y negro para obtener el negro «perfecto». La cromatografía revela esa mezcla. La misma técnica se usa en ciencias forenses para analizar tintas de documentos falsificados y en la industria alimentaria para detectar colorantes no autorizados.

Materiales (por grupo)

· Tiras de papel de filtro o papel de café (15 × 2 cm)
· Rotuladores de tinta soluble en agua (negro, marrón, violeta, verde)
· Vasos de plástico transparente
· Agua (nivel 0,5 cm en el vaso)
· Clips o palillos para sujetar el papel
· Regla y lápiz
· Opcional: alcohol isopropílico para comparar con disolvente no acuoso

Preparación previa

  1. PCortar las tiras de papel con antelación (15 × 2 cm).
  2. PPoner agua en los vasos a 0,5 cm de altura; el punto de tinta no debe tocar el agua al colocar el papel.
  3. PPreparar la pregunta inicial: «¿Cuántos colores creéis que tiene este rotulador negro?»

Desarrollo paso a paso

  1. 1Activación (2 min): Mostrar el rotulador negro. «¿Es realmente negro o es una mezcla? ¿Cómo podríamos saberlo?» Recoger hipótesis.
  2. 2Preparar la tira (3 min): Con lápiz, trazar una línea a 2 cm del extremo inferior. Con el rotulador negro, hacer un punto grueso sobre esa línea. El punto debe ser denso y pequeño.
  3. 3Colocar en el vaso (1 min): Sujetar la tira con un clip sobre el borde del vaso para que cuelgue sin tocar el fondo. Comprobar que el punto de tinta queda por encima del agua.
  4. 4Observación (10 min): No tocar ni mover el vaso. Observar cómo el agua sube por el papel y arrastra los pigmentos a distintas velocidades. Describir lo que ocurre.
  5. 5Registro (3 min): Cuando el agua llegue a 1 cm del extremo superior, retirar la tira y dejarla secar. Medir la distancia de cada banda de color desde el punto de partida. Calcular el Rf.
  6. 6Comparación (3 min): Repetir con rotuladores de otros colores. ¿El verde da los mismos resultados que el negro? ¿Coinciden algunas bandas?
  7. 7Debate de cierre (3 min): «¿Por qué la cromatografía es útil en un laboratorio forense? ¿Qué otras mezclas podríamos analizar así?»

Preguntas guía

  • ¿Por qué unos pigmentos suben más que otros?
  • ¿Qué pasaría si usáramos alcohol en lugar de agua?
  • Si dos bandas tienen el mismo Rf, ¿podríamos decir que son el mismo pigmento?
  • ¿Cómo detecta la industria alimentaria colorantes no autorizados en los alimentos?
  • ¿Qué diferencia hay entre mezcla y compuesto? ¿En cuál categoría entra la tinta del rotulador?

Conexiones curriculares

2.º ESO · Física y QuímicaMezclas y métodos de separación. Sustancias puras.
3.º ESO · Física y QuímicaPropiedades físicas y químicas. Solubilidad.
4.º ESO · Física y QuímicaQuímica orgánica. Pigmentos y colorantes.
Cultura CientíficaCiencias forenses. Métodos analíticos en investigación.

Reflexión y cierre

Lo que parecía un solo color escondía una paleta completa. La cromatografía nos enseña que la complejidad está siempre ahí, esperando la técnica adecuada para revelarse. Es un experimento que funciona como metáfora del pensamiento científico: no conformarse con la apariencia, buscar la estructura oculta.

Adaptación TDAH
La cromatografía tiene un punto de espera de 10 minutos que puede ser difícil para alumnado con TDAH. La clave es convertir esa espera en observación activa y registro continuo, y preparar actividades puente para esos minutos.
Preparación del entorno
Desarrollo adaptado
1Dibuja con el rotulador un punto gordo sobre la línea. El punto tiene que ser del tamaño de un guisante.
2Cuelga el papel en el vaso. Comprueba que el agua NO toca el punto. Si lo toca, ajusta la altura.
3Ahora observas. Cada 2 minutos anota: ¿cuántos colores ves? ¿Cuál va más arriba?
4Cuando el agua llegue casi al tope, saca el papel y deja que seque.
5Mide con la regla qué tan alto llegó cada color. Escribe los números.
Estrategias durante la espera
Adaptación TEA
Este experimento es visualmente predecible y tiene duración definida. La principal fuente de incertidumbre es el resultado, lo que debe comunicarse con claridad como parte del experimento, no como una sorpresa no anunciada.
Anticipación completa
«Vamos a hacer un experimento con papel y agua. Primero dibujarás un punto negro en el papel. Luego colgarás el papel en el vaso con agua. El agua va a subir por el papel durante 10 minutos. Al subir, va a separar los colores que hay dentro de la tinta. Verás que aparecen varios colores. Después mediremos con la regla. No tocarás nada durante los 10 minutos.»
Instrucciones con lenguaje literal
1Coge la tira de papel. Usando el lápiz, dibuja una línea horizontal a 2 centímetros del extremo inferior. La línea debe ser recta y clara.
2Coge el rotulador negro. Dibuja UN PUNTO sobre la línea. El punto debe ser pequeño y muy cargado de tinta. No hagas una raya.
3El vaso tiene agua a 0,5 cm. Pon el papel dentro del vaso de forma que el extremo inferior toque el agua pero el punto NO esté en contacto con el agua.
4Ahora espera 10 minutos. No toques ni muevas el vaso. Observa el papel. Puedes anotar lo que ves en tu ficha.
5Cuando el agua llegue a 1 cm del extremo superior, saca el papel. Colócalo sobre la mesa para que se seque. No lo dobles.
6Cuando el papel esté seco, mide con la regla la distancia desde la línea hasta cada banda de color. Escribe los números en tu ficha.
Consideraciones sensoriales
Dificultad de aprendizaje
La cromatografía es visualmente impactante y accesible. Esta adaptación usa el lenguaje del «detective» para conectar con la narrativa cotidiana y hace que el proceso sea concreto y observable en todo momento.
Vocabulario clave
Cromatografía → separar colores con agua y papel.
Pigmento → cada uno de los colores que forman la tinta.
Disolvente → líquido que arrastra los colores. Aquí usamos agua.
Separar → dividir una mezcla en sus partes.
Analogía principal
Pasos simplificados
1Dibuja un punto negro en el papel, a 2 cm del borde de abajo.
2Mete el papel en el vaso con agua. El punto NO debe tocar el agua.
3Espera y mira. El agua sube y separa los colores.
4Saca el papel cuando el agua llegue al tope. Deja que se seque.
5Mide con la regla: ¿qué color llegó más lejos?
Preguntas de comprensión adaptadas
Discapacidad sensorial
La cromatografía es fundamentalmente visual: el resultado son franjas de color. Esto supone un reto para el alumnado con discapacidad visual, para quien se proponen adaptaciones táctiles y auditivas.
Adaptación para discapacidad visual
Adaptación para discapacidad auditiva
Evaluación accesible