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Preguntas de formulación química

Usando el paquete siette.quimica se pueden generar preguntas de formulación química inorgánica. El sistema funciona generando un determinado compuesto al azar y preguntando al alumno cual es la fórmula de este compuesto dado el nombre, o cuál es el nombre dada la fórmula. Para crear y configurar preguntas de este tipo se utiliza un editor de preguntas especifico en el que se indica entre otros el tipo de compuesto y la nomenclatura a utilizar entre otros parámetros.

Por ejemplo, la plantilla:

se puede instanciar en la pregunta

Patrones de respuesta

Al crear la pregunta se crean automáticamente patrones de respuesta correcta y patrones de respuestas incorrectas basados en el patrón de expresiones regulares Siette. 1)

Al crear el patrón de respuesta se debe indicar si la respuesta es una fórmula o un nombre. En ambos casos Siette incluye también el reconocimiento de errores frecuentes en la formulación. Estos patrones se aplican secuencialmente, es decir primero se comprueba si la respuesta es correcta, si no lo es se comprueba el primer patrón de error, si éste no concuerda, el segundo, y así sucesivamente. Si alguno de los patrones de error concuerda con la respuesta del alumno se muestra el refuerzo correspondiente una vez instanciado con los valores correspondientes a la pregunta. No todos los errores son aplicables a todos los compuestos, algunos son específicos para un tipo de compuesto.

Los patrones de error intentan determinar cuál es la causa del error al formular un compuesto, por consiguiente los errores mas específicos se sitúan situarse primero para intentar reconocer de manera mas adecuada el origen del error. No siempre la causa real del error será la que determine el patrón de error, sin embargo, cada patrón se asocia con un error conceptual, y la reiteración de respuestas asociadas a un mismo error conceptual es estadísticamente determinante en el diagnóstico de la causa.

Patrones de error en preguntas de formulación

Son los errores comunes que se cometen cuando se nombra un compuesto y se pide su fórmula.

Error en el uso de mayúsculas y minúsculas

Los símbolos químicos deben escribirse correctamente, comenzando siempre por una letra mayúscula, seguida en algunos casos por una minúscula. No es aceptable una respuesta que no escriba bien los símbolos, por ejemplo h2o en lugar de H2O.

Error de elemento desconocido

Se ha empleado un símbolo que no corresponde con ninguno de los símbolos de los elementos de la tabla periódica, por ejemplo Hi2O2 en lugar de H2O2. En este caso se indicaría como refuerzo que el símbolo químico del hidrógeno es H y no Hi.

Error de elemento incorrecto

Se ha empleado un símbolo que corresponde a otro elemento de la tabla periódica, por ejemplo se ha confundido el símbolo del potasio (K) con el símbolo del fósforo (P) lo cual da origen a una formulación incorrecta de la potasa como POH, en lugar de KOH.

Error al usar el subíndice 1

En la formulación química nunca se usa este subíndice, debiendo omitirlo. Este error se da si el alumno responde H2O1 en lugar de H2O.

Error de no simplificar

La respuesta que ha dado el alumno corresponde al compuesto, pero no se ha simplificado. Por ejemplo, si la respuesta es Fe2O2 en lugar de FeO.

Error de simplificación

La respuesta que ha dado el alumno corresponde al compuesto, pero se ha simplificado y no debería haberlo hecho, por ejemplo en el caso de los peróxidos, por ejemplo responder HO para el agua oxigenada en lugar de H2O2.

Error de ordenación en sales binarias

Es un caso particular del siguiente, las sales binarias pueden formarse con dos elementos cualesquiera, que unas veces se colocan a la izquierda y otras a la derecha según sean mas o menos electronegativo uno u otro elemento.

Error de ordenación

Los elementos químicos de la molécula son correctos, así como el número de átomos, pero se han colocado en un orden diferente al orden establecido por IUPAC. Los elementos menos electronegativos, (o electropositivos) deben situarse a la izquierda. Por ejemplo, para el ácido nítrico, la respuesta NO3H, o la respuesta HO3N en vez de HNO3.

Error al confundir óxido y peróxido

Este error se produce cuando el alumno confunde un óxido con un peróxido

Error en el número de hidrógenos de la formula

La formula propuesta no está en equilibrio de cargas, pero lo estaría si se añaden o eliminan átomos de hidrógeno. Este error se produce típicamente al formular oxoácidos u oxosales en los que no se ha calculado bien el número de hidrógenos que forman la molécula.

Error de omisión de subíndices

Este error se produce cuando la nomenclatura del compuesto no contiene prefijos (en el caso de la nomenclatura sistemática) o números romanos (en el caso de la nomenclatura de Stock) y se trata de un compuesto que es único, por lo que no es necesario usarlos, pero la fórmula debe escribirse correctamente, por ejemplo, en el caso de formular el “Oxido de hidrógeno”, si se da la respuesta incorrecta HO, en vez de la correcta H2O.

Error al confundir el número de oxidación con el número de átomos

Este error se produce cuando se presenta la fórmula en la nomenclatura de Stock, que incluye el número de oxidación en números romanos y éste se confunde con el número de átomos de la molécula. Por ejemplo, al formular “Óxido de azufre(IV)”, la respuesta S4O2, o simplificando S2O, o simplemente S4O, lo que sugiere ha habido una mala interpretación del número romano, interpretando que indica cuatro átomos de azufre, en vez de interpretar que el azufre actúa con valencia 4. La fórmula correcta es S2O. (el azufre actúa con valencia 4 y el oxigeno con valencia 2, y finalmente la fórmula se simplifica)

Error de intercambio de subíndices

Este error se produce cuando en un compuesto binario se intercambian indebidamente los subíndices del anión y el catión. Por ejemplo, HO2 en lugar de H2O.

Error en los subíndices (Número de átomos)

Los elementos químicos de la fórmula son correctos, y están correctamente ordenados, pero el número de átomos de alguno de los elementos de la molécula que intervienen en la fórmula es erróneo. Por ejemplo, H3O en lugar de H2O.

Las siguientes imágenes muestran ejemplos de algunos de estos errores para el ejemplo anterior:

Patrones de error en preguntas de nomenclatura

Son los errores comunes que se cometen cuando se muestra la fórmula de un compuesto y se pide su nombre en alguna de las nomenclaturas aceptadas por la IUPAC. Dependiendo de la nomenclatura que se pida los errores comunes pueden ser diferentes. algunos de los errores son compartidos con los errores de formulación descritos anteriormente.

Error de nomenclatura incorrecta

Se produce cuando se solicita el nombre de un compuesto en una nomenclatura y la respuesta dada corresponde a otra nomenclatura distinta aceptada por IUPAC.

Error de nomenclatura clásica

En este caso la respuesta utiliza la nomenclatura clásica que ya no está aceptada por la IUPAC. Por ejemplo, si para CO2 la respuesta es “Anhídrido carbónico” en lugar de “Dióxido de carbono”.

Error elemento incorrecto

Se confunde alguno de los símbolos químicos de la fórmula, por ejemplo, la formula PoO2, podría ser interpretada erróneamente como “Óxido de potasio”, en lugar de “Oxido de polonio(IV)”.

Ortografía incorrecta

Hay muchos posibles errores ortográficos, pero algunos son especialmente frecuentes. Por ejemplo, la omisión de la “h” intercalada en los haluros y anfigenuros de hidrógeno en su nomenclatura tradicional. Por ejemplo, la respuesta “Ácido yodídrico” en lugar de “Ácido yodhídrico”.

Anión del oxígeno incorrecto

La forma correcta del anión del oxígeno es “Óxido”, y no cualquier otra como “Oxigenuro”, etc.

Uso incorrecto del término "óxido"

Emplea el término óxido para referirse al oxígeno cuando este es el elemento más electropositivo del compuesto. Este error se produce, por ejemplo, para el compuesto OF2 al nombrarlo como “Óxido de fluor” o “Fluoruro de óxido” en lugar de “Fluoruro de oxígeno”.

Error al ordenar los elementos

Este error se da en compuestos binarios, cuando al nombrar los elementos se sigue literalmente la fórmula, por ejemplo es un error nombrar el compuesto HCl como “Hidruro de cloro” en lugar de “Cloruro de hidrógeno”.

Error al omitir el sufijo "uro"

Para sales binarias, haluros de oxígeno, haluros y anfigenuros de hidrógeno, etc. en el nombre del primer elemento no aparece el sufijo -uro cuando debería aparecer, por ejemplo para el compuesto IH, la respuesta “yodato de hidrógeno” en lugar de nombrar correctamente el “yoduro de hidrógeno”.

Error al omitir el sufijo "ano"

Para 'hidruros no metálicos (hidruros progenitores) en la nomenclatura tradicional se usa el sufijo “ano” .Por ejemplo para el compuesto BH3, la respuesta debe ser “Borano”, y no “Boruro, borato, o cualquier otro sufijo.

Error al indicar el número de oxidación cuando solo hay un valor posible

En la nomenclatura de Stock (con números romanos), debe omitirse situar entre paréntesis el número de oxidación en aquellos casos en los que solo haya un posible valor. Por ejemplo, la fórmula ZnH2 no debe nombrarse como “Hidruro de zinc(II)”, sino simplemente como “Hidruro de zinc”, ya que éste elemento actúa siempre con número de oxidación 2.

Error al no indicar el número de oxidación cuando hay varios valores posible

En la nomenclatura de Stock (con números romanos), debe indicarse entre paréntesis el número de oxidación en aquellos casos en que haya varios posible valores. Por ejemplo, la respuesta “Óxido de hierro” podría referirse a “Óxido de hierro(II)” o bien a “Óxido de hierro(III)” por lo que no puede considerarse correcta.

Error al intercambiar los prefijos

Este error es similar al error de intercambio de subíndices en la formulación, solo que en este caso al nombrar el compuesto se intercambian los prefijos del anión y el catión. Un ejemplo de este error seria nombrar la fórmula O7Cl2 como “hectacloruro de dioxígeno”, en lugar de “Dicloruro de hectaoxígeno”.

Error en prefijos que no corresponden al número de átomos

Este error se produce si se usan prefijos válidos pero que no corresponden a los prefijos que deberían haberse usado en esta fórmula. Un ejemplo de este error seria nombrar la fórmula O7Cl2 como “Dicloruro de pentaoxigeno”, en lugar de “Dicloruro de hectaoxígeno”.

Error al confundir el número de átomos con el número de oxidación

La causa de este error es la misma que puede producir un error equivalente al formular. En este caso dada la fórmula, la nomenclatura de Stock en vez de usar el número de átomos debe usar el número de oxidación lo cual puede dar lugar a esta confusión. Por ejemplo la fórmula SO2 daría lugar a una nomenclatura incorrecta “Óxido de azufre(II)”, cuando debería ser “Óxido de azufre(IV)”.

Error en el número de oxidación

Este error se produce si se usa un número romano en la nomenclatura de Stock que no corresponde al número de oxidación del elemento. Por ejemplo la formula SO2 podría dar lugar a una nomenclatura incorrecta “Óxido de azufre(I), en lugar de “Oxido de azufre(IV)”.

Error de prefijos desconocido

Este error se comente si se usa un prefijo que no es válido. Un ejemplo de este error seria nombrar la fórmula O7Cl2 como “Bicloruro de hectaoxigeno”, en lugar de “Dicloruro de hectaoxígeno”.

Errores conceptuales

Los errores conceptuales en este caso deben estar predefinidos en la asignatura y se usan para aglutinar en un mismo caso aquellos patrones de respuesta en formulación o en nomenclatura. Por ejemplo, un error conceptual común consiste en confundir el número de oxidación con el número de átomos de la molécula. Este error puede provocar fallos tanto en preguntas de formulación como en preguntas de nomenclatura. En cada caso hay un patrón de error que recoge la respuesta a la que induce este error. El error conceptual sirve para diagnosticar la causa que provoca la respuesta incorrecta en uno u otro caso.

Editor para el profesor

Para crear una pregunta de química, este tipo de preguntas debe estar habilitado en la asignatura. Si no o está previamente hay que activar esta opción en la pestaña Datos de la asignatura.

Para que un profesor puede crear y modificar este tipo de preguntas la pestaña Contenido muestra un formulario que permite configurarla.

Contenido en preguntas de formulación química

En el caso de preguntas de formulación química, la pestaña de contenido muestra los siguientes campos:

Enunciado

Contiene el texto en HTML que se va a presentar al alumno como enunciado de la pregunta. El rectángulo donde se introduce la información puede ampliarse de tamaño manteniendo el ratón pulsado sobre la esquina inferior derecha. No existe una limitación para el número de caracteres del enunciado.

2021/04/05 18:52 · root

Además de poder editar el texto existen dos etiquetas especiales que pueden usarse, que en tiempo de ejecución serán reemplazadas por la fórmula o el nombre del compuesto

Etiqueta Equivalencia
«FORMULA» Se sustituye por la fórmula del compuesto elegido
«NOMBRE» Se sustituye por el nombre del compuesto químico en la notación elegida en el campo

Por ejemplo, el siguiente enunciado:

se convertiría una vez instanciada la pregunta en

Compuesto

Este campo sirve parta indicar que tipo o tipos de compuesto se van a generar. Se puede selecciona cualquier combinación de compuestos. una vez generado el compuesto, se instancian las dos variables «FORMULA» y «NOMBRE»

Presentar nombre del compuesto con la nomenclatura

De entre todas las nomenclaturas posibles para los compuestos químicos, debe elegirse una. De entre todos los tipos de compuestos seleccionados, sólo se generarán aquellos compuestos que puedan nombrarse con esta nomenclatura. Se puede elegir entre las siguientes nomenclaturas:

  • Nomenclatura sistemática, con prefijos
  • Nomenclatura sistemática con números romanos de oxidación (Stock)
  • Nomenclatura de hidrógeno
  • Nomenclatura de adición
  • Nomenclatura tradicional
Selección de elementos químicos

Esta selección permite acotar los elementos químicos de la tabla periódica que se usaran en la formulación. A fin de que las preguntas no sean excesivamente complicadas se puede seleccionar un conjunto reducido de elementos a considerar en la generación.

Respuestas aceptadas

Este campo permite definir el patrón que servirá para reconocer la respuesta del alumno. Hay dos opciones principales de respuesta: Responder con una fórmula, o responder con un nombre. Se debe seleccionar una de las dos opciones mediante el control inicial.

Si se selecciona la opción Nomenclatura, hay que indicar ademas que tipo de nomenclatura se admitirá como respuesta. Puede aceptarse mas de una, seleccionándolas marcándolas una a una, o bien puede indicarse que la selección de las nomenclaturas validas como respuesta se haga de forma automática. En este caso, el patrón incluirá todas las nomenclaturas consideradas como correctas por la IUPAC. Si no se ha seleccionado la opción Nomenclatura la selección que aquí se haga no tendrá efecto, porque se espera que la respuesta del alumno sea una fórmula.

Cuando se selecciona la opción “Automática”, la selección de nomenclatura se determina según el tipo de compuesto, dependiendo de las que son aceptadas por IUPAC. En concreto se usará la siguiente tabla:

CompuestoSstemáticaStockde Hidrogenode AdiciónTradicional
Óxidos IUPAC IUPAC
Peróxidos IUPAC IUPAC IUPAC*
Haluros IUPAC IUPAC
Hidruros IUPAC IUPAC IUPAC*
Sales binarias IUPAC IUPAC*
Hidróxidos IUPAC IUPAC
Oxoácidos IUPAC IUPAC IUPAC*
Oxosales IUPAC IUPAC IUPAC
Sales ácidas IUPAC IUPAC

* Solo algunos nombres de algunos compuestos están aceptados por IUPAC.

Número de respuestas

En principio, en el caso de las preguntas de formulación química, y salvo que se pida la respuesta en dos nomenclaturas diferentes este valor es siempre 1.

Ayudas

Las ayudas son trozos de hipertexto que podrían mostrarse al alumno ANTES de que conteste la pregunta con el fin de facilitar el enunciado, o dar una pista de cuál podría ser la respuesta correcta.

La sección de ayudas es similar a la sección de Respuestas. Si la pregunta tiene ya ayudas se muestran un conjunto de recuadros de texto y junto a ellos tres botones para Editar, Modificar y Eliminar, con funciones equivalente a las descritas en la sección anterior. Se pueden añadir mas ayudas pulsando el botón + que aparece al pie de esta sección.

El botón Modificar abre una ventana emergente donde puede añadirse información adicional sobre la ayuda, y un botón en forma de aspa roja para cerrar la ventana:

Id

Identificador de la ayuda

Texto

Texto de la ayuda, el mismo que aparece en el recuadro anterior.

Peso

Es un valor entre 0 y 1 que representa el coeficiente por el cual se multiplicará la puntuación en caso de que el alumno solicite esta ayuda y después conteste afirmativamente a la pregunta. Por ejemplo, si la pregunta vale 1.0 punto y esta ayuda tiene un peso de 0.75, cuando el alumno pida esta ayuda la maxima nota que podría obtener será 0.75. Si hubiera dos ayudas con este mismo peso, y el alumno solicitara las dos, la puntuación maxima que podría obtener en esta pregunta sería 0.75 x 0.75 x 1.0 es decir 0.5625.

2021/04/05 18:52 · root
2024/05/24 17:13 · root
1)
Estos patrones son internos y no son editables directamente por el usuario.
es/manual/items/interactivos/xitems/quimica.txt · Última modificación: 2025/01/13 12:13 por root

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