1. INTRODUCCIÓN
Figura 1. Disponibilidad y uso del agua en el mundo.
(Fuente: https://agua.org.mx/en-el-planeta/)
Todos los seres vivos necesitan agua para vivir. El ciclo del agua es el proceso de transformación y circulación de la misma en el planeta. Este influye en el desarrollo de la biodiversidad e interviene en la dinámica climática de la Tierra. El agua, por sus propiedades físicas y químicas, se utiliza en diversas industrias: cosmética, farmacéutica, alimentaria, de bebidas, petrolera, cementera, de pinturas, química, construcción, entre otras.
El 70 % de la superficie de la Tierra está cubierta de agua, pero el 97,5 % de esta es salada y solo el 2,5 % es dulce. De esta agua dulce, menos del 1 % está disponible para el consumo humano y para los ecosistemas, en ríos y lagos. El resto se encuentra en forma de glaciares, nieve o hielo, o en aguas subterráneas de difícil acceso (Figura 1).
Algunas características del vital líquido se mencionan a continuación: posee un punto de congelación de 0 °C y de ebullición de 100 °C a nivel del mar. Se encuentra en estado sólido, líquido y gaseoso; puede flotar en estado sólido (hielo); tiene capacidad para regular la temperatura del ambiente; su densidad varía con la temperatura (1 g/cm³ a 20 °C). Posee una elevada constante dieléctrica. Tanto el calor específico como el calor de vaporización son elevados. Presenta capilaridad, posee tensión superficial y tiene la capacidad de formar gotas redondas. También puede disolver algunas sustancias sólidas y líquidas.
Todas estas propiedades, sumadas a su escasa disponibilidad para el consumo, hacen necesario realizar campañas de concienciación para cuidarla y preservarla, así como implementar métodos y estrategias para su tratamiento y potabilización.
En tal sentido, el Centro de Tecnología de Materiales (CTM) de la Fundación Instituto de Ingeniería ha diseñado experiencias para enseñar a estudiantes de educación básica, media y diversificada la importancia del agua para la vida y la necesidad de protegerla, a través del Programa Semilleros Científicos, implementado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología. Esta actividad se denomina “Química del Agua que Consumes”.
2. EXPERIENCIAS DESARROLLADAS
2.1 Capilaridad
La capilaridad del agua es un fenómeno natural que provoca la ascensión del líquido dentro de una columna estrecha (tubo capilar). Cuanto más angosto sea el tubo, mayor será la ascensión del agua. Este fenómeno depende de la tensión superficial del líquido y de las fuerzas intermoleculares generadas. El agua se adhiere a las paredes del tubo (adhesión); sus propias moléculas se atraen entre sí (cohesión); y la tensión superficial actúa para mantener la superficie unida. La combinación de estas fuerzas permite que el agua se eleve en tubos estrechos o ascienda a través de materiales como la tierra o las toallas de papel.
Materiales: tres colorantes sólidos (repostería): amarillo, azul y rojo; agua; un paquete de papel absorbente; goteros; vasos plásticos.
Experimentación: se preparan tres vasos donde se disuelve en agua cada uno de los colorantes sólidos. Se construye un pitillo con papel absorbente y luego se introduce en los vasos dos de los colores favoritos de los estudiantes (Foto 1). Si seleccionan el amarillo y el azul, observan un anillo verde; si mezclan el rojo con el amarillo, obtienen el anaranjado; y si mezclan el azul con el rojo, se forma el morado.
Foto 1. Pruebas de capilaridad con niños de educación básica
Luego, los estudiantes dibujan una obra de arte con los colorantes preparados (Foto 2). Pintan en el papel absorbente con un gotero, obteniendo imágenes de todos los colores. Le dan un nombre a su hermosa creación y experimentan el desplazamiento de diferentes colorantes a través del papel.
Foto 2. Desplazamiento de los colorantes en las obras de arte de los niños de 1.er grado
2.2 Coagulación – Floculación del Agua
Las partículas disueltas y suspendidas están presentes en la mayoría de las aguas naturales, debido a la erosión de la tierra, la disolución de minerales, la descomposición de vegetación o por vertidos de aguas residuales domésticas e industriales. Estas partículas incluyen materia orgánica e inorgánica, así como bacterias, algas o virus.
La presencia de estos elementos deteriora la calidad del agua, al aumentar su color y turbiedad, y al transportar organismos patógenos o compuestos tóxicos adsorbidos en sus superficies. Para separar estas partículas, se pueden utilizar procesos de coagulación y floculación.
En la coagulación se neutralizan las cargas de las partículas para que se agrupen, mientras que en la floculación estos grupos se unen en partículas más grandes que se pueden sedimentar y remover fácilmente. Estos procesos son relativamente sencillos, siempre que se disponga de las sustancias químicas necesarias y que la dosificación se adapte a la composición del agua.
Materiales: dos frascos con 250 ml de agua turbia y con color (sedimentos), uno para la experimentación y otro como control. Dos frascos con goteros, uno con Hidróxido de Sodio al 50 % (NaOH 50 %) y otro con Sulfato de Aluminio [Al₂(SO₄)₃].
Experimentación: se realiza la “Prueba de Jarro” (Foto 3). En un frasco con agua con sedimentos se agregan 10 gotas de NaOH al 50 %, se agita y luego se añaden 10 gotas de Al₂(SO₄)₃. Se agita rápidamente durante 30 segundos y luego lentamente por 2 minutos. Se esperan 3 minutos para la sedimentación y se compara con el frasco control. Se observan dos fases: una superior, completamente translúcida, y una inferior con los sedimentos sólidos.
Foto 3. Pruebas de coagulación-floculación con estudiantes de educación media
2.3 Solubilidad
La solubilidad en agua se refiere a la capacidad de una sustancia para disolverse en ella y formar una solución. Es decir, mide la cantidad de una sustancia (soluto) que puede disolverse en una cantidad determinada de agua (solvente) a una temperatura específica.
Por ejemplo, cuando se mezcla sal (NaCl) con agua, esta se disuelve. En este proceso, la sal es el soluto y el agua es el disolvente.
El agua, debido a su naturaleza polar, es considerada un disolvente universal. Puede disolver compuestos orgánicos, inorgánicos, iónicos y neutros, gracias a su capacidad para formar puentes de hidrógeno y tener regiones con carga positiva (hidrógeno) y negativa (oxígeno).
Materiales: sal de mesa, arena de playa, agua destilada, 2 vasos plásticos, 2 espátulas y 2 agitadores de vidrio.
Experimentación: se añade una cucharadita de cada sólido en los vasos. Luego se agrega agua y se agita con los agitadores. La sal se disuelve, mientras que la arena permanece en el fondo (Foto 4).
Foto 4. Pruebas de solubilidad con estudiantes de educación media
2.4 Indicador Ácido-Base: La Magia del Color en el Agua
Esta experiencia muestra cómo cambia el color de una muestra de agua traslúcida al añadirle azul de bromotimol, un indicador ácido-base que reacciona con los iones de hidrógeno (H⁺), alterando su estructura química y color.
- En soluciones ácidas (pH < 6,5), el azul de bromotimol se torna amarillo.
- En soluciones básicas (pH > 7,6), se torna azul.
- En soluciones neutras (pH entre 6,5 y 7,6), se observa un color verde (Foto 5).
Materiales: solución de azul de bromotimol, agua destilada, vinagre, bicarbonato de sodio.
Experimentación: se llenan tres envases con vinagre, agua destilada y solución de bicarbonato respectivamente. Al agregar el indicador, se observan los colores amarillo, verde y azul según el pH de cada sustancia.
Foto 5. La magia del color en el agua con azul de bromotimol, con estudiantes de educación básica
3. CONCLUSIONES
Las actividades desarrolladas en “Química del Agua que Consumes”, dentro del Programa de Semilleros Científicos del Ministerio de Ciencia y Tecnología, han sido positivas. Niños, adolescentes y jóvenes aprendieron conceptos como capilaridad, solubilidad, coagulación-floculación e indicadores ácido-base de forma sencilla y lúdica, mediante experimentos con materiales reciclados y no invasivos.
El proceso de enseñanza-aprendizaje fue bien recibido en centros de educación inicial, básica y media. Los estudiantes mostraron gran interés, emoción y expectativa ante los experimentos. Las sonrisas y preguntas curiosas reflejaron la comprensión de los conceptos y la importancia de cuidar el agua que consumen.
Es esencial continuar con estas actividades para fomentar el conocimiento científico y la preservación ambiental en los estudiantes de Venezuela. Así se formará una generación comprometida con la ciencia y la protección del agua en el planeta.
4. BIBLIOGRAFÍA
- Fondo para la Comunicación y la Educación Ambiental A.C. (2025). Agua en el Planeta. Disponible en: https://agua.org.mx/en-el-planeta/
- IAGUA (2025). ¿Qué es la capilaridad del agua?. Disponible en: https://www.iagua.es/respuestas/capilaridad-agua
- Mazille, F. y Spuhler, D. (2018). Coagulación-Floculación. Disponible en: https://swm.info/water-nutrient-cycle/…
- Solubility of Things (2025). Conceptos básicos de solubilidad. Disponible en: https://www-solubilityofthings-com…
- Testbook (2024). Azul de Bromotimol. Disponible en: https://testbook.com/chemistry/bromothymol-blue
