El estudio de la Química como ciencia básica y experimental en las carreras de ingenierías es un desafío constante. Permanentemente los docentes buscan captar la atención, desarrollar y favorecer la motivación y creatividad de los estudiantes. En la búsqueda de lograr un acercamiento a la Química y el entendimiento por parte de los estudiantes de Ingeniería Electrónica, se desarrolló un trabajo práctico que permita entender los principios de la electroquímica articulando materias de su especialidad con Química General, mediante la utilización de herramientas técnicas que permitan fijar conceptos teóricos mediante el desarrollo práctico, que les servirán en materias de niveles superiores.Ibero-American Science and Technology Education Consortiu

Crema, Diego Raúl

Crivello, Mónica Elsie

Dalmasso, Pablo

Gonella, Darío Gonzalo

Guerrero, Pablo Andrés

Macaño, Héctor Rubén

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El Servicio de Difusión de la Creación Intelectual

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Y ASAMBLEA GENERAL DE ISTEC 2019 
 
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Sistema Arduino en las prácticas de 
Química: Aplicación a una celda 
electroquímica 
DIEGO RAÚL CREMA 
CIQA | Facultad Regional Córdoba | Universidad Tecnológica Nacional (UTN) y Cátedra Química General | 
Departamento de Ingeniería Química | Facultad Regional Córdoba | Universidad Tecnológica Nacional 
(UTN) 
PABLO ANDRÉS GUERRERO 
CIQA | Facultad Regional Córdoba | Universidad Tecnológica Nacional (UTN) y Control Automático de 
Procesos | Departamento de Ingeniería Química | Facultad Regional Córdoba | Universidad Tecnológica 
Nacional (UTN) 
DARÍO GONZALO GONELLA 
Cátedra Química General | Departamento de Ingeniería Química | Facultad Regional Córdoba | Universidad 
Tecnológica Nacional (UTN) 
MÓNICA ELSIE CRIVELLO 
CITeQ-CONICET | Facultad Regional Córdoba | Universidad Tecnológica Nacional (UTN) y Cátedra 
Química General | Departamento de Ingeniería Química | Facultad Regional Córdoba | Universidad 
Tecnológica Nacional (UTN) 
PABLO DALMASSO 
CIQA | Facultad Regional Córdoba | Universidad Tecnológica Nacional (UTN) 
HÉCTOR RUBÉN MACAÑO 
CIQA | Facultad Regional Córdoba | Universidad Tecnológica Nacional (UTN) 
 
RESUMEN 
El estudio de la Química como ciencia básica y experimental en las carreras de ingenierías es un desafío 
constante. Permanentemente los docentes buscan captar la atención, desarrollar y favorecer la motivación y 
creatividad de los estudiantes. En la búsqueda de lograr un acercamiento a la Química y el entendimiento 
por parte de los estudiantes de Ingeniería Electrónica, se desarrolló un trabajo práctico que permita entender 
los principios de la electroquímica articulando materias de su especialidad con Química General, mediante la 
utilización de herramientas técnicas que permitan fijar conceptos teóricos mediante el desarrollo práctico, que 
les servirán en materias de niveles superiores. 
PALABRAS CLAVE 
Celda electroquímica; sistema Arduino; interfaz; Labview. 
 
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1. Introducción 
En los últimos años, se ha observado que la falta de interés y motivación por 
parte de los estudiantes conlleva al desgranamiento de la asignatura, lo cual ya ha 
sido documentado por Oliver (2011). Si se tiene en cuenta la falta de conocimientos 
básicos previos que el estudiante debería adquirir en el nivel secundario, hace que 
la comprensión de los temas se torne muy dificultoso. 
Por otro lado, los cambios técnico-científicos y socioeconómicos a nivel mundial 
han traído un marcado desarrollo en la Electrónica, produciéndose un salto 
tecnológico con la introducción de las técnicas más actuales que recomiendan 
mantener actualizados los contenidos de las asignaturas del plan de estudio de la 
especialidad de Ingeniería Electrónica (IE). 
La relación que existe entre la IE y la Química ofrece una perspectiva optimista, 
ya que los progresos de una repercuten directamente en la otra, lo que proporciona 
nuevas posibilidades de aplicación, como, por ejemplo en biotecnología, la 
ingeniería biomédica, la inteligencia artificial, proyectos asistidos por 
computadoras, entre otras (Zabala-Duquesne, 2011). 
Por parte de los docentes es un desafío poder captar la atención de los 
estudiantes y lograr que finalicen el ciclo lectivo. Con este propósito se planteó un 
trabajo práctico que vincule la asignatura Química General con la especialidad IE 
de la Facultad Regional Córdoba de la Universidad Tecnológica Nacional, 
mediante el desarrollo y discusión de un trabajo independiente realizado por los 
estudiantes con el que pudieran comprender que una reacción química como la de 
óxido-reducción, pueda visualizarse por medio de una interfaz electrónica 
utilizando un sistema Arduino UNO. Con ella, se puede extraer y almacenar 
información para su posterior análisis de datos o simplemente visualizar a través de 
un entorno gráfico los valores de variación de potencial generados por medio de 
una reacción química de óxido-reducción. 
 
2. Marco teórico 
La carrera IE de la Facultad Regional Córdoba, perteneciente a la UTN, tiene 
por objetivo formar profesionales capacitados para afrontar con solvencia el 
planeamiento, desarrollo, dirección y control de sistemas electrónicos; abordar 
proyectos de investigación y desarrollo, administrando los recursos humanos y 
físicos necesarios.  
El papel que la Química desempeña en el Plan de Estudio de esta especialidad, 
consiste en servir de base para interpretar objetos y operaciones que están en 
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directa relación con la electrónica. Es una disciplina básica que se relaciona con 
otras asignaturas de dicho plan, como Física, Física Electrónica, Dispositivos 
Electrónicos, Electrónica Aplicada. En IE, la asignatura Química General se dicta 
de manera anual en el segundo nivel de la carrera.  
Si bien a partir de las definiciones de «Química» y «Electrónica» no se aprecia 
una relación directa de una con la otra, el adecuado uso de los conceptos químicos 
ha permitido, entre otras cosas, la fabricación y avances en dispositivos 
electrónicos. Este concepto no es detectado por los estudiantes de IE, quienes, en 
general, sostienen que «la Química no es importante para los electrónicos», como 
así también que se necesita un lenguaje especial y más difícil que otras asignaturas, 
con conceptos abstractos (Chang, 2013). 
Además, los contenidos de estas asignaturas son tratados de forma similar a los 
libros de texto, es decir, con baja o nula contextualización del quehacer 
profesional, y a través de ejemplos desvinculados de la vida cotidiana, orientados 
solo a la simple memorización de una serie de reglas, hipótesis y formulas (Muñoz, 
2012), que permitan responder a las necesidades educativas concretas de la 
currícula. 
En el ciclo lectivo 2017, se inscribieron 353 estudiantes, de los cuales solo 
regularizó el 30 %, aproximadamente el 45 % abandonó antes del primer parcial y el 
6 % finalizó el ciclo lectivo bajo la condición de «alumno libre», mientras que el 19 
% no se presentó a rendir la totalidad de los exámenes previstos. 
Teniendo en cuenta lo planteado, durante el ciclo lectivo 2018, y con la idea de 
contextualizarlos en su especialidad, se les propuso a los estudiantes de IE del curso 
2R3, el desarrollo de un trabajo que vincule los conocimientos de la asignatura 
Química General con Electrónica.   
 
3. Objetivos y metodología 
El objetivo de este trabajo fue motivar a los estudiantes de IE para que vinculen 
sus conocimientos de Química a la Electrónica. Para ello se les solicitó que 
demostraran, a través de una reacción química tipo óxido-reducción, el 
aprovechamiento del trabajo eléctrico generado por una celda electroquímica, para 
ser utilizado en otro proceso. Se diseñó una celda estándar de Zn/Cu, cuyo 
potencial teórico de celda es de 1,10 V, cuando se emplean soluciones 1M de ZnSO4 
y CuSO4. Por medio de una interfaz electrónica que permitió la adquisición y 
registro de datos, se pudo visualizar dicha información, la cual en un futuro se 
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podría utilizar para analizar e incluso ampliar el trabajo práctico a otras 
aplicaciones.   
 
4. Resultados 
El trabajo práctico propuesto buscó que los estudiantes relacionen las distintas 
unidades (como leyes fundamentales de la química, estequiometría, enlace químico, 
equilibrio químico, pilas y electroquímica) con sus conocimientos en electrónica. El 
fundamento de tomar la unidad electroquímica para aplicar a un trabajo práctico 
se debe a que los estudiantes, en esta etapa, deberían haber desarrollado y 
comprendido temas básicos como por ejemplo la capacidad de una especie para 
oxidarse o reducirse con mayor facilidad, lo cual conlleva a especies con cargas 
(aniones-cationes), temática vista en Unidad Nº 1 de «Leyes fundamentales de la 
química. Conceptos básicos de química. Nomenclatura y estequiometría». A la vez 
se relaciona con la Unidad Nº 2 «Estructura atómica y tabla periódica», a través del 
entendimiento de las propiedades periódicas de los elementos para formar iones; la 
Unidad Nº 3 «Enlace químico», aporta los conocimientos de estructuras 
geométricas y fuerzas intermoleculares entre las especies; la Unidad Nº 6 
«Termodinámica», aporta los fundamentos de espontaneidad; y la Unidad Nº 8 
«Equilibrio químico» permite comprender la importancia de la variación de las 
concentraciones de las especies en el potencial de una celda electroquímica. De esta 
forma se pretende que el estudiante pueda entender el desarrollo de la materia 
como un todo y no pensar que los temas son aislados y no tienen relación alguna 
entre ellos. 
Este trabajo se realizó en colaboración con un docente de la especialidad, con la 
idea de: i) integrar asignaturas que aportan los conocimientos básicos de 
programación y sistema de adquisición de datos con Química General, y ii) brindar 
herramientas al estudiante de técnicas de selección y conexionado de una placa de 
adquisición dedicada. Para exponer los resultados del experimento se vinculó un 
multímetro a los electrodos de la celda y a través de ellos se conecta la placa 
Arduino UNO, la cual permite adquirir los datos, procesarlos y poder visualizarlos 
a través de una interfaz, que se programó en un entorno gráfico basado en Labview 
de National Instruments, disponible en la FRC-UTN con licencia estudiantil. En la 
Figura 1 se muestra la celda electroquímica conectada al sistema de adquisición y la 
visualización de datos.  
 
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Figura 1: Sistema conectado 
 
En la Figura 2 se muestra el potencial medido a través del multímetro, que 
generó la celda; en tanto que, en la Figura 3 se muestra la interfaz gráfica, la cual 
por medio de software se puede visualizar el potencial de la celda que el sistema 
Arduino UNO lee a través del potenciómetro.  
 
 
Figura 2: Celda conectada al sistema Arduino UNO 
 
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Figura 3: Visualización de resultados en la interfaz gráfica 
 
Además, se demostró la aplicabilidad de la ecuación de Nernst, registrando el 
potencial de celda luego de variar la concentración de los reactivos, para lo cual se 
utilizaron soluciones de CuSO4 y ZnSO4 de concentraciones diferentes a 1 M. 
El interés de los estudiantes se manifestó de manera inmediata, surgiendo 
comentarios y observaciones que condujeron a la propuesta de transformar la celda 
electroquímica en una electrolítica. Esto se logró haciendo pasar una corriente 
eléctrica a través de los electrodos, utilizando como fuente de alimentación el 
multímetro en modo conductividad de diodo. El resultado observado fue que sobre 
el electrodo de zinc se depositó cobre, lo que permitió valorizar la reversibilidad de 
las reacciones planteadas. En la Figura 4 se muestra el momento en que uno de los 
grupos realiza la experiencia mediante la manipulación de la celda, contrastación 
de los valores mediante el multímetro y registro con el software. 
 
  
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Figura 4: Experiencia de los alumnos durante el trabajo práctico 
 
5. Conclusiones y trabajos a futuro 
El presente trabajo práctico permitió asociar de manera transversal Química 
General con materias del segundo nivel, como Informática II. Dicha asignatura 
aportó conocimientos e instrumental para poder llevar a cabo el trabajo 
integrador.  
El entusiasmo presentado por los estudiantes permite afirmar que las 
experiencias planteadas pueden ser un instrumento positivo al momento de apoyar 
los procesos de enseñanza-aprendizaje en el cursado de los primeros años de IE, 
momento determinante en el afianzamiento del joven como estudiante de nivel 
superior. Por otro lado, la iniciativa posibilitó que ellos mismos valoraran las 
herramientas provistas por la asignatura Química General, para abordar 
situaciones propias de su especialidad.  
En base a los buenos resultados obtenidos en esta experiencia, se continuará 
implementando este tipo de propuestas, teniendo en cuenta las sugerencias y 
aportes realizados por los estudiantes.  
El trabajo práctico desarrollado tuvo como objetivo relacionar conceptos, 
motivar a los alumnos a formar parte de un proyecto interdisciplinario y que 
pudieran ver en una aplicación real los puntos en común entre IE y Química. La 
apuesta a futuro es que los estudiantes puedan utilizar el trabajo eléctrico de la 
celda para alimentar un dispositivo electrónico que realice algún tipo de 
accionamiento que puede ir desde el encendido de un diodo led pasando por el 
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funcionamiento de un ventilador. Otras de las temáticas en las que se podría 
emplear este concepto es en la de Equilibrio Iónico a partir de una titulación 
ácido-base, graficando la curva de titulación a través de la interfaz que lee los 
cambios de potencial. También se podrían desarrollar instrumentos de medición 
como el electrodo de pH, el cual mide un potencial de membrana para luego 
expresarlo en términos de valor de pH. 
Por último, este trabajo, al ser desarrollado de manera conjunta entre ingenieros 
de la especialidad Electrónica y Química, permite comprender que, en la 
actualidad, tanto en la industria como en otros campos de trabajo como docencia e 
investigación, los aportes interdisciplinarios favorecen el desarrollo de nuevas 
ideas, perfeccionando los procesos, logrando mejores resultados y promoviendo la 
mejora continua.  
 
 
Bibliografía 
CHANG, RAYMOND & KENNETH A. GOLDSBY. (2013). ( Q) Química, 11va Edicion Raymond Chang 
(Undécima edición). McGraw-Hill.  
<http://archive.org/details/QQumica11vaEdicionRaymondChang_201706> 
MUÑOZ, O. G. (2012). Praxis Docente y Desarrollo de Aprendizajes Significativos en el Nivel De 2° 
Medio en la Unidad de Química Orgánica. Universidad del Biobío. 
OLIVER, M. C., EIMER, G. A., BÁLSAMO, N. F., & CRIVELLO, M. E. (2011). Permanencia y abandono en 
química general en las carreras de ingeniería de la Universidad Tecnológica Nacional—Facultad 
Regional Córdoba (UTN-FRC), Argentina. Avances en Ciencias e Ingeniería, 2(2), 117. 
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL. (s. f.). Plan de estudio: Departamento de Ingeniería 
Electrónica, Facultad Regional Córdoba, Universidad Tecnológica Nacional. Plan 95/adecuado 
2006.  
<http://www.institucional.frc.utn.edu.ar/electronica/pub/file/Programas/segundo%20año/QUIMIC
A_Adecuado_Anual.pdf> 
ZABALA-DUQUESNE, F., & GUERRA-ORTIZ, M. (2011). Contribución de la Química a la Ingeniería en 
Electrónica y Telecomunicaciones en el Instituto Superior Politécnico de Huambo. Revista Cubana 
de Química, XXIII(2), 5-9. 
 
  


Sistema Arduino en las prácticas de Química: Aplicación a una celda electroquímica

http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/96688/Documento_completo.pdf?sequence=1

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