COMPOSICION INORGANICA DEL SUELO.

Componentes fase inorganica del suelo.

Objetivos:

Ø  Señalará cuales son los cationes y aniones más comunes que están presentes en la parte inorgánica del suelo.

Ø  Reconocerá que los compuestos inorgánicos se clasifican óxidos, hidróxidos, ácidos y sales.

Ø  Aplicará el concepto ion a la composición de sales.

Ø  Clasificará a las sales en carbonatos, sulfatos, nitratos, fosfatos, cloruros y silicatos.

Cuestionarios de Investigación.

Ø  Investiga a qué se le llama parte inorgánica del suelo y por qué recibe ese nombre

Ø  De acuerdo a la definición de mineral, explica porqué son considerados compuestos. Por ello, consulta las características de los compuestos químicos.

Ø  Investiga qué son las rocas, cuales se encuentran en la superficie de la corteza terrestre. Indica de qué están constituidas y cómo se clasifican.

Ø  Investiga qué son los minerales, cuáles son los más comunes en la corteza terrestre.

Parte inorgánica del suelo.-

La parte inorgánica del suelo son todas las sales y minerales que no se derivan del carbono y sus derivados, de ahí el que se le llame inorgánico, pues bien se sabe que las sustancias orgánicas son las que contienen carbono en su estructura.

Está formado de partículas de roca finamente cortadas. Lo que lo forman son algunos elementos en pequeñas cantidades como fierro, oro, magnesio, azufre, etc. y los óxidos de estos elementos. Un componente importante son los silicatos, que constituyen el 75% de la corteza terrestre. La composición del suelo varía según el lugar.

Rocas.-

Una roca es una masa sólida formada por minerales de origen natural. Pocas rocas están formadas por un solo mineral, la mayoría están formadas por más de uno.

Ejemplos:

> Granito: tres minerales.

> Caliza: un mineral

> Carbón: no hay minerales

Las piedras más comunes en la corteza terrestre son: basaltos (roca ígnea) y el granito.

Las rocas se clasifican en:

- Ígneas: Se forman por el enfriamiento de rocas que se encontraban fundidas en la superficie de la tierra.

- Sedimentadas: Se forman en la superficie de la tierra con materiales que se depositan formando capas.

- Metamórficas: Se originan a partir de otras rocas por en la presión y/o temperatura.

Minerales.-

Los minerales son cuerpos de materia sólida del suelo que pueden aparecer de formas muy diversas, ya sea de forma aislada o como componentes fundamentales de las rocas.

Se pueden estudiar a partir de las diferentes propiedades que presentan, como la dureza, geometría (en cristales), composición química, densidad, etc. La mayor parte de los objetos que usamos en nuestra vida cotidiana proceden de uno o varios minerales.

Algunas características son:

- Se encuentran en la naturaleza.

- Tienen estructura geométrica fija, es sólido.

- Son de naturaleza inorgánica.

- Tiene una composición química fija.

Los minerales más comunes en la corteza terrestre son: Silicatos, Óxidos, Carbonatos, Sulfatos, Sulfuros y Fostatos.

BIBLIOGRAFIA:    Titulo: Quimica inorganica


                        subtitulo: quimica basica
                         
                        autor: paul F. bandwein


                              titulo: quimica


                              subtitulo: quimica inorganica basica


                                  autor:F. Albert cotton

Procedimiento:

1.   Extracción acuosa de la muestra de suelo.

Pesa 10 g de suelo previamente seca al airey tamízalo a través de una malla de 2 mm.  Introduce la muestra en un matraz y agrega 50 mL de agua destilada. Tapa el matraz y agita el contenido de 3 a 5 minutos. Filtra el extracto, y en caso de que éste sea turbio, repite la operación utilizando el mismo filtro. Al concluir la filtración tapa el matraz.

Material:


*balanza 
*papel filtro 
*4 muestras de tierra
*capsula de porcelana
*pinzas
* espátula
*vaso de precipitados 
*tubos de ensaye
*agua destilada 
*vidrio de reloj
*mechero fisher
*embudo 
*soporte universal
*rejilla

IDENTIFICACIÓN DE ANIONES

2.   Identificación de cloruros (Cl^-1).

Reacción Testigo: en un tubo de ensaye coloca 2 mL de agua destilada y agrega algunos cristales de algún cloruro (cloruro de sodio, de potasio, de calcio, etc.). Agita hasta disolver y agrega unas gotas de solución de AgNO₃  0.1N (nitrata de plata al 0.1 N). Observarás la formación de un precipitado blanco, que se ennegrecerá al pasar unos minutos. Esta reacción química es característica de este ión.

Muestra de suelo: en un tubo de ensayo coloca 2 mL del filtrado. Agrega unas gotas de ácido nítrico diluido hasta eliminar la efervescencia. Agrega unas gotas de solución de AgNO₃ 0.1N. Compara con tu muestra testigo.

3.   Identificación de Sulfatos (SO₄^-2).

Reacción testigo: en un tubo de ensayo coloca 2 mL de agua destilada y agrega unos pocos cristales de algún sulfato (sulfato de sodio o de potasio) Agrega unas gotas de cloruro de bario al 10%. Observarás una turbidez, que se ennegrecerá al pasar unos minutos.

Muestra del suelo: en un tubo de ensayo coloca 2 mL de filtrado. Adiciona unas gotas de cloruro de bario al 10 %. Compara con tu muestra testigo.

4.   Identificación de Carbonatos (CO₃^-2).

Reacción testigo: en un vidrio de reloj, coloca un poco de carbonato de calcio y adiciona unas gotas de ácido clorhídrico diluido. Observarás efervescencia por la presencia de carbonatos.

Muestra de suelo: en un vidrio de reloj, coloca un poco de muestra de suelo seco. Adiciona unas gotas de ácido clorhídrico diluido. Compara con la muestra testigo.

5.   Identificación de sulfuros (S^-2)

Reacción testigo: en un tubo de ensayo coloca 2 mL de agua destilada y agrega unos pocos cristales de algún sulfuro. Adiciona unas gotas de cloruro de bario al 10% y un exceso de ácido clorhídrico. Observarás que se forma una turbidez, que con el paso del tiempo se ennegrecerá.

Reacción muestra: en un tubo de ensayo coloca 2 mL de filtrado. Adiciona tres gotas de cloruro de bario al 10 % y un exceso de ácido clorhídrico. Compara con tu muestra testigo.

Componentes fase inorganica del suelo

1.   Identificación de nitratos (NO₃-1).

Reacción testigo: un tubo de ensayo coloca 2 mL de agua destilada y agrega unos pocos cristales de algún nitrato (de sodio por ejemplo), y agita para disolver. Añade gota a gota H₂SO₄ 3M, hasta acidificar (verificar acidez con papel tornasol)

Agrega 2 mL  de solución saturada de FeSO₄. Inclina el tubo aproximadamente a 45º y añade despacio y resbalando por las paredes 1 mL de H₂SO₄ concentrado. PRECAUCIÓN: ESTA REACCIÓN ES FUERTEMENTE EXOTÉRMICA. Evita agitación innecesaria. Deja reposar unos minutos y observa la formación de un anillo café.

Reacción muestra: coloca 2 mL de filtrado del suelo en un tubo de ensayo. Añade gota a gota H₂SO₄ 3M, hasta acidificar (verificar acidez con papel tornasol)

Agrega 2 mL  de solución saturada de FeSO₄. Inclina el tubo aproximadamente a 45º y añade despacio y resbalando por las paredes 1 mL de H₂SO₄ concentrado. Sigue las indicaciones de la muestra testigo y compárala.

                                                      

IDENTIFICACIÓN DE CATIONES

2.   Identificación de Calcio (Ca⁺²).

Introduce un alambre de nicromel en el extracto de suelo y acércalo a la flama del mechero bunsen. Si observas una flama de color naranja, indicará la presencia de este catión.

3.   Identificación de Sodio (Na⁺¹).

Coloca 1 g de suelo seco y tamizado en un tubo de ensayo. Disuelve la muestra con 5 mL de solución de ácido clorhídrico (1:1). Introduce el alambre de nicromel y humedécelo en la solución, llévalo a la flama del mechero, si esta se colorea de amarillo indicará la presencia de iones sodio.

4.   Identificación de Potasio (K⁺¹).

Coloca 1 g de suelo seco y tamizado en un tubo de ensayo. Agrega 20 mL de acetato de sodio 1N y agita 5 minutos. Filtra la suspensión, toma un alambre de nicromel, humedécelo en esta suspensión y llévalo a la flama del mechero bunsen. Si hay presencia de iones potasio se observa una flama de color violeta.

Observaciones.

Anota todas las observaciones de cada una de las pruebas de identificación que hiciste con cada muestra de suelo

 Resultados:

Muestra de suelo	Cloruros	Sulfatos	Carbonatos	Sulfuros	Nitratos	Sodio	Potasio	Calcio
1	si	no	no	no	si	si	no	si
2	si	si	no	si	no	si	si	no
3	si	no	no	si	no	si	si	si
4	si	no	no	no	si	si	si	no

Análisis.

Realiza el análisis de los resultados y observaciones de cada una de las muestras y compáralas con el resto de muestras.

Conclusiones.

Elabora las conclusiones que te permitan mencionar las características químicas de cada muestra de suelo, a partir de su composición de componentes.

composicion organica del suelo.

                                                         composicion organica del suelo.

La composición orgánica del suelo está constituida por dos componentes, los orgánicos y los inorgánicos. A su vez, la parte orgánica está formada por los residuos de vegetales y animales que se encuentran en diferentes grados de descomposición, lo que es causado por la presencia de microorganismos. La inorgánica la constituyen el conjunto de minerales que se estudiarán más adelante.

Cuando la mayor parte de la materia orgánica se ha degradado a sus componentes más simples se les nombra HUMUS, el cual es una mezcla de diversas sustancias en las que se integran partículas de diferentes tamaños entre los que se encuentran los coloides. Estos pueden intercambiar iones, ayudan a la formación del suelo y también retienen gran cantidad de agua y de nutrientes.

Existen otros microorganismos que se encargan de fijar el nitrógeno del aire atmosférico al suelo, transformándolo en compuestos inorgánicos simples y solubles, por ejemplo, el amoniaco y los nitratos. Estos últimos son absorbidos por las raíces de las plantas para la fabricación de sustancias como las proteínas.

INESTIGACIÓN.

Indicaciones. Responde cada una de las siguientes preguntas y después analiza tus respuestas con tu equipo de trabajo, y por último, con todo el grupo.

1.      Realiza un cuadro comparativo en el que indiques las características representativas de las sustancias orgánicas y de las sustancias inorgánicas.

SUSTANCIAS ORGANICAS

SUSTANCIAS INORGANICAS

Los compuestos orgánicos son sustancias químicas que contienen carbono, formando enlaces covalentes carbono-carbono y/o carbono-hidrógeno. En muchos casos contienen oxígeno, y también nitrógeno, azufre, fósforo, boro, halógenos y otros elementos. Las moléculas orgánicas pueden ser de dos tipos: Moléculas orgánicas naturales: Son las sintetizadas por los seres vivos, y se llaman biomoléculas, las cuales son estudiadas por la bioquímica. Moléculas orgánicas artificiales: Son sustancias que no existen en la naturaleza y han sido fabricadas por el hombre como los plásticos. Todas las sustancias orgánicas utilizan como base de construcción al átomo de carbono y unos pocos elementos más, mientras que en las sustancias inorgánicas participan a la gran mayoría de los elementos conocidos. Las sustancias orgánicas se forman naturalmente en los vegetales y animales. La totalidad de los compuestos orgánicos están formados por enlaces covalentes, mientras que los inorgánicos lo hacen mediante enlaces iónicos y covalentes. La mayoría de los compuestos orgánicos presentan isómeros (sustancias que poseen la misma fórmula molecular pero difieren en sus propiedades físicas y químicas); los inorgánicos generalmente no presentan isómeros. Los compuestos orgánicos encontrados en la naturaleza, tienen origen vegetal o animal, muy pocos son de origen mineral; un buen número de los compuestos inorgánicos son encontrados en la naturaleza en forma de sales, óxidos, etc. Los compuestos orgánicos forman cadenas o uniones del carbono consigo mismo y otros elementos; los compuestos inorgánicos con excepción de algunos silicatos no forman cadenas pero si uniones.

Se denomina sustancia inorgánica a toda sustancia que carece de átomos de carbono en su composición química. Un ejemplo de sustancia inorgánica es el ácido sulfúrico o el cloruro sódico. De estos compuestos trata la química orgánica. En Biología, el concepto de inorgánico y orgánico es muy importante y de vital importancia en temas como la nutrición de los organismos autótrofos. Estos organismos solo utilizan sustancias inorgánicas del medio (agua, sales minerales y dióxido de carbono) para su nutrición. Las sales minerales y el agua son llamadas biomoléculas inorgánicas: son moléculas que forman parte de los organismos vivos pero que no poseen hidrocarburos en su composición molecular.

1.      Investiga cinco de los compuestos químicos presentes en la materia orgánica.

2.     De los compuestos químicos investigados, indica el nombre y símbolo de los elementos presentes en ellos.

3.     Señala cinco funciones que desempeña la materia orgánica en el suelo.

4.     Investiga el concepto de HUMUS y explícalo.

5.     Menciona cuatro de los compuestos químicos que contiene el humus.

6.     Realiza un mapa conceptual acerca de la composición orgánica del suelo. 

*5 compuestos organicos: 

1) amoníaco, NH3.
2) agua, H2O.
3) metano, CH4.
4) etanol, CH3-CH2OH
5) ácido clorhídrico, HCl.
6) ácido sulfúrico, H2SO4.
7) ácido fosfórico, H3PO4


*Importancia de la materia organica en el suelo.


1.-La materia orgánica disminuye la densidad aparente del suelo (por tener una menor densidad que la materia mineral), contribuye a la estabilidad de los agregados, mejora la tasa de infiltración y la capacidad de retención de agua. Existen numerosos estudios sobre la mejora de estas características tras el aporte de materia orgánica, aunque no queda bien claro qué estadio de la materia orgánica favorece qué proceso.


2.-a materia orgánica tiene un papel importante en la mejora de la disponibilidad de micronutrientes (principalmente hierro, manganeso, zinc y cobre) para las plantas así como en la reducción de los efectos tóxicos de los cationes libres. 


3.-a materia orgánica sirve de fuente de energía para los microorganismos del suelo. Favorece la presencia de lombrices que contribuyen a estructurar el suelo.

                                                                    HUMUS:
El humus es la sustancia compuesta por ciertos productos orgánicos, de naturaleza coloidal, que proviene de la descomposición de los restos orgánicos por organismos y microorganismos benéficos(hongos y bacterias). Se caracteriza por su color negruzco debido a la gran cantidad de carbono que contiene. Se encuentra principalmente en las partes altas de los suelos con actividad orgánica. El humus también es considerado una sustancia descompuesta a tal punto que es imposible saber si es de origen animal o vegetal.

Existen dos clases de humus, el humus viejo y el humus joven.

• Humus antiguo. Debido a un periodo largo de tiempo transcurrido, es muy descompuesto, tiene un tono entre morado y rojizo; algunas sustancias húmicas características de este tipo de humus son las huminas y los ácidos húmicos. Las huminas son moléculas de un peso molecular considerable y se forman por entrelazamiento de los ácidos húmicos, al ser aisladas tienen la apariencia de plastilina. Los ácidos húmicos son compuestos de un peso molecular menor y al igual que las huminas poseen una alta capacidad de intercambio catiónico (CIC), característica importante en la nutrición vegetal. El humus viejo solo influye físicamente en los suelos. Retiene el agua e impide la erosión, sirviendo también como lugar de almacenamiento de sustancias nutritivas

                                                            


Tiene dos caracteristicas:

• Humus joven. Es el que tiene las características del recién formado, posee un menor grado de polimerización y está compuesto por ácidos húmicos y fulvicos. Los ácidos húmicos se forman por polimerización de los ácidos fúlvicos, estos últimos se forman a partir de la descomposición de la lignina. Una de las principales fuentes de humus se encuentra en minas de leonarditas y bernarditas. No obstante, existen fuentes totalmente orgánicas como lo son el humus de lombriz, el humus de termitas, el humus de cucarrón, entre otros, que además de aportar sustancias húmicas es mucho más rico en microorganismos benéficos y elementos nutricionales y son más aceptados en la agricultura orgánica y ecológica.

  

                                                                  composicion del HUMUS.

fecto del Humus sobre las propiedades biológicas del suelo

Los microorganismos presentes en el humus, al consumir materia orgánica, liberan enzimas que degradan las macromoléculas presentes en el suelo. Uno de los ejemplos mas importantes, es el que se refiere a la degradación de la celulosa, con producción de CO2, agua y liberación de energía reutilizable en otras etapas del ciclo del carbono. Además reduce la acción de substancias fitotóxicas del suelo como bacterias patógenas y nematodos. 

El alto contenido de ácidos húmicos aporta una amplia gama de sustancias fitorreguladoras del crecimiento de las plantas".