Suelo

El suelo es una mezcla de sólidos orgánicos e inorgánicos.
Los suelos constituyen uno de los factores más importantes en el equilibrio global de la biosfera; hacen posible el crecimiento de las plantas al sostener su verticalidad y proporcionarles agua y nutrientes. Liberan gases, entre los cuales están:  H2O y CO2 como resultado de la descomposición orgánica, N2 y N2O de la desnitrificación. En los suelos abundan gran variedad de organismos: bacterias, gusanos, insectos, roedores, hongos, etc...
Está constituido por una parte sólida, una parte gaseosa (aire del suelo) y por último una parte líquida (agua del suelo o disolución del suelo), por lo que se puede afirmar que el suelo es una mezcla heterogénea (aunque muchas veces no logremos ver las partes tanto gaseosas como líquidas).
La fase sólida del suelo es la que predomina, es una mezcla que esta formada por materiales tanto orgánicos como inorgánicos.
MATERIAL ORGÁNICO: Está formado por restos de vegetales y animales en diferentes grados de descomposición, constituidos por sustancias hechas de carbono. El humus es una mezcla de sustancias de color café a casi negro, amorfas y coloidales, resistente a los microorganismos, modificada a partir de tejidos originales de plantas o sintetizadas nuevamente por los organismos del suelo.En la composición del humus se encuentra un complejo de macromóleculas en estado coloidal constituido por proteínas, azúcares, ácidos orgánicos, minerales, etc... El humus , por tanto, abarca un conjunto de sustancias de origen muy diverso, que desarrollan un papel de importancia capital en la fertilidad, conservación y presencia de vida en los suelos.
A su vez, la descomposición del humus en mayor o menor grado, produce una serie de productos coloidales que, en unión con los minerales arcillosos, originan los complejos organominerales, cuya aglutinación determinan la textura y estructura de un suelo. Estos coloides existentes en el suelo presentan además carga negativa, hecho que les permite absorber cationes H+ y cationes metálicos (Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, Na⁺⁾ e intercambiarlos en todo momento de forma reversible; debido a este hecho, los coloides también reciben el nombre de complejo absorbente. El humus contiene principalmente, carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y cantidades más pequeñas de otros elementos.

  

MATERIAL INORGÁNICO: La parte inorgánica de suelo está constituida por minerales (que esta formada principalmente de arcilla, limo y arena). Los componentes minerales constituyen la mayor parte de la estructura de un suelo. Los elementos más comunes encontrados en los minerales son: O, Si, Al, Fe, C, Ca, K, Na, Mg, Ti. Los minerales se dividen en primarios y secundarios; los primeros se encuentran constituidos principalmente por O y Si y forman silicatos de estructuras Si-O (grava y arena). Los minerales secundarios, provenientes de procesos de disolución y precipitación, son de suma importancia debido a su superficie de reacción,ya que sirven como depósitos de agua, nutrientes y materia orgánica, lo que le confiere la parte activa de un suelo (arcillas). 

Los suelos se clasifican, en función a su tamaño de partícula, en cuatro principales componentes: arcilla (tamaño de partícula menor a 0.002 mm), limo ( 0.002-0.05 mm), arena (0.05-2 mm) y grava (partículas mayores a 2 mm).  

Los compuestos que forman la parte inorgánica del suelo se clasifican en óxidos, hidróxidos, ácidos y sales, estás últimas más abundantes. 

Las sales tienen la propiedad de ser o no ser solubles en agua; cuando son solubles se forma la denominada disolución del suelo, que contiene los iones que sirven de nutrientes a la plantas. 

Las sales o sustancias iónicas se forman por la interacción entre cationes y aniones. 

Las sales son compuestos iónicos formados por la unión de cationes diferentes al H+ y aniones diferentes al OH- Y O2, y poseen propiedades que las caracterizan.Algunos ejemplos caracteristicos de sales son: cloruro de sodio (NaCl) y bicarbonato de sodio (NaHCO3).  

 

Se les llama no electrolitos a las sustancias que no son conductores de electricidad como: el agua pura y la solución de azúcar en agua. En cambio los electrolitos son compuestos que conducen la electricidad cuando estan disueltos o fundidos. 

El flujo de corriente electrica involucra el transporte de cargas eléctricas, por consiguiente, el hecho de que las soluciones de cloruro de sodio conduzcan la electricidad nos sugiere que ellas contienen especias cargadas eléctricamente. Estas especias se llaman iones. 

Los electrolitos comunes incluyen ácidos, bases y sales. Algunos no electrolitos comunes son el azúcar, el alcohol etílico y la glicerina.  

¿Cuál es el alimento para las plantas? 

Las plantas extraen normalmente sus componentes minerales del suelo. Sin embargo, las excepciones son el nitrógeno y los gases de azufre ya que estas las absorben directamente de la atmósfera.  

Las plantas necesitan de los siguientes elementos en grades cantidades: ( hidrógeno, carbón, nitrógeno, oxígeno, magnesio, fósforo, azufre, potasio y calcio), y en pequeñas cantidades (boro, cloro, fierro, cobre, zinc, manganeso). 

El suelo  proporciona a las plantas la capacidad de retención de agua, porosidad suficiente para que haya movimiento de O2 y CO2 entre las raíces de las plantas y la atmósfera. 

Para que las plantas puedan suministrar a los animales nutrientes depende de los siguientes factores: retención de los iones en la solución de suelo; selectividad de la planta y limitación en la translocación del ion desde las raíces hasta la parte superior de la planta. 

REFERENCIAS:  

http://www2.ine.gob.mx/publicaciones/libros/459/cap1.html 

Título: Química del suelo 

Autor: Bohn Hinrich 

Año:1993 

Petróleo

·         Reacción de oxidación 

A la combinación del oxígeno con otros elementos se le denomina oxidación. La oxidación se define como la perdida de electrones por un átomo. A veces la oxidación se define como un aumento del estado de oxidación de un elemento.

Mientras que la reducción se define como la ganancia de electrones en un átomo, a veces la reducción se define como una disminución del estado de oxidación.

La oxidación puede ser un proceso lento, como la respiración, pero si es rápido se le denomina como combustión. El fuego puede ser definido como una combustión rápida con desprendimiento de luz y calor. La combustión es un ejemplo de los cambios energéticos en los procesos químicos.  

La reacción de combustión se basa en la reacción química exotérmica de una sustancia o mezcla de sustancias llamada combustible con el oxígeno. La reacción de combustión puede llevarse a cabo directamente con el oxígeno o bien con una mezcla de sustancias que contengan oxígeno, llamada comburente. Es importante destacar que el combustible solo reacciona con el oxígeno y no con el nitrógeno (ele otro componente del aire)

La mayoría de los combustibles comunes están constituidos de átomos de carbono e hidrógeno. 

·         La producción de energía por oxidación de combustibles provenientes del petróleo 

El petróleo es una mezcla compleja de hidrocarburos, como los alcanos, alquenos y cicloalcanos. Las moléculas de hidrocarburos están formadas sólo por átomos de carbono  hidrógeno. En cuanto a sus principales características, el petróleo es un líquido de consistencia aceitosa, olor desagradable y color oscuro que se encuentra en depósito subterráneos de la corteza terrestre.

El petróleo es la principal fuente de energía de e nuestro planeta.

El uso de combustibles, derivados del petróleo y el gas natural se inició a principios del siglo XX, con el descubrimiento de grandes yacimientos. En la actualidad, son los principales  combustibles y se ocupan también para producir otras formas de energía. 

·         Reacciones químicas que se llevan a cabo y productos de la combustión 

A las reacciones químicas siempre acompañan cambios de energía. Una razón de por qué se llevan a cabo las reacciones es que los productos alcanzan un estado de energía menor, más estable que el de los reactivos. Las reacciones pueden ser exotérmicas (liberan calor) o endotérmicas (absorben calor). Una combustión requiere para realizarse de un combustible, que es la sustancia que puede arder (madera, petróleo y sus derivados, carbón mineral, etc.), la cual al reaccionarse rápidamente con un comburente (en este caso el oxigeno provoca la combustión.

La mayoría de las combustiones contienen carbono e hidrogeno. Cuando arden, el carbono se combina con el oxigeno y origina dióxido de carbono (CO₂); el hidrogeno se combina con  el oxigeno dando como producto final agua (H₂O).

REFERENCIAS:

 http://www.frlp.utn.edu.ar/materias/integ2/combustion.pdf 

http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Petroleo.htm 

Titulo: Química 1 Agua y Oxígeno

Autores: Antonio Rico Galicia y Rosa Elba Pérez Orta

Año: 2012  

País: México

Editorial: Universidad Nacional Autónoma de México 

Titulo: Fundamentos de Química General

Autor: Guillermo Garzón

Año: 1986

País: México 

Metales Alcalinos con agua

Vean este increíble vídeo donde muestra las reacciones de los metales alcalinos con agua

Compuestos orgánicos e inorgánicos

Existen muchas diferencias entre los compuestos orgánicos e inorgánicos, algunas de estas son:

COMPUESTOS ORGÁNICOS:  

·         Utilizan como base de construcción al átomo de carbono.  

·         Aunque también presentan otros elementos como: el hidrógeno, el oxígeno, nitrógeno, fósforo y los halógenos.

·         Son inflamables.

·         Están formados por enlaces covalentes.

·         Forman cadenas o uniones del carbono consigo mismo y otros elementos.   

·         Constituyen la mayor cantidad de sustancias que se encuentran sobre la tierra.

·         Se forman de manera natural tanto en animales como en vegetales.

·         La mayoría de los compuestos orgánicos se producen de manera artificial mediante síntesis química.

COMPUESTOS INORGÁNICOS:

·         No son inflamables.

·         Están formados por enlaces iónicos y covalentes.

·         Los compuestos inorgánicos son encontrados principalmente en la naturaleza en forma de sales, óxidos, etc.

·         Los compuestos inorgánicos no forman cadenas.   

·         Se forman mediante la acción de fenómenos químicos y físicos (electrólisis, fusión, etc…)

Cuando una sustancia se quema y produce energía está llevando a cabo una reacción de combustión. Entenderemos por combustión a la combinación entre una sustancia con el oxígeno para producir energía; este tipo de reacción química se le considera una oxidación rápida. La sustancia que se quema es el combustible y el oxígeno, en este caso, el comburente (favorece la combustión).

Las combustiones más comunes son las de los compuestos formados por carbono e hidrógeno entre los que destacan al petróleo y al gas natural, y que son algunas de las principales fuentes de energía que nuestra sociedad requiere.  Cuando estos materiales arden al aire libre los productos principales de la combustión son el dióxido de carbono y el vapor del agua.

En general a la combinación del oxígeno con otros elementos se le denomina oxidación. La oxidación puede ser un proceso lento, pero si rápido se le denomina combustión. El fuego puede ser definido  como una combustión rápida con desprendimiento de luz y calor.

Cuando quemamos combustibles, como la madera, gasolina, entre otros, se libera energía almacenada en los enlaces químicos, al quemarlos junto con el oxígeno se produce CO2 y vapor de agua.  

REFERENCIAS: 

Autor: Antonio Rico Galicia y Rosa Elba Pérez Orta   

Año:2012 

Título: Química I Agua y Oxígeno  

País: México 

AGUA: RECURSO VITAL

AGUA: RECURSO VITAL

Podemos decir que el agua es un recurso vital para la humanidad ya que este líquido tiene una gran importancia para los seres vivos, porque es el medio por el cual tienen lugar los procesos vitales. Todos los seres vivientes del planeta contienen agua (unos más que otros).

El agua es fundamental para la vida, pero también es indispensable (para los seres vivos) para mantener la higiene y la salud. La cantidad de agua que un adulto normal debe consumir dependiendo si esta bajo el calor más intenso del desierto, varía entre los 7 a 15 litros; pero comúnmente se debe consumir mínimo 2 litros de agua al día.

El agua que bebemos y con la que nos aseamos es un disolvente.

Debemos de tener muy en cuenta que el ser humano puede soportar varios días sin comer pero sin agua no puede sobrevivir, con esto volvemos a reafirmar que sin el agua no habría vida en el planeta.

Algunas funciones del agua en el organismo son:  

·         Transporta nutrientes y quita desperdicios del torrente sanguíneo.

·         Es el reactivo que promueve la digestión

·         Es diurético, ya que ayuda a mejorar la función de los riñones  

·         Reduce la acidez estomacal

Además el agua es el componente fundamental de la sangre y de los órganos internos en la siguiente proporción:

ü  Sangre: 83% de agua

ü  Riñones: 82% de agua

ü  Músculos: 75% de agua

ü  Cerebro: 74% de agua

ü  Huesos: 22% de agua

El agua cubre alrededor de 71% de la superficie del planeta, es incoloro en pequeñas cantidades pero en grandes cantidades adquiere un color azul.

A escala mundial la cantidad de agua dulce es realmente pequeña. La mayor proporción del agua del planeta, 97.1 % del total, que son 1360 millones de kilómetros cúbicos, es agua salada de los océanos. El agua de mar, que es la que existe en mayor proporción, es demasiado salada, ya que contiene 3.3 gramos de sales disueltas por cada 100 gramos de disolución, por lo que sería necesario darle un tratamiento previo para poder consumirla.

La reserva que le sigue en magnitud, 2.24% que se halla en los glaciares y capas de hielo, principalmente en la Antártida y Groenlandia.

Canadá, Estados Unidos, Rusia y Brasil son los países más ricos en agua ya que poseen 42% de toda el agua potable renovable que hay en el planeta.

A nivel mundial nuestro país es considerado pobre en este recurso, ya que la ONU establece que los países con disponibilidad de agua inferior a 5000 metros cúbicos por habitante al año son pobres en agua.

FALTA DE AGUA EN MÉXICO

Debido al cambio climático la disminución en la disponibilidad de agua podría oscilar entre 10 y 20 por ciento durante las siguientes décadas, y por ende la cantidad de líquido per capita en México podría pasar de 4500 metros cúbicos por segundo al día, a menos de 3500, advierte el doctor Polióptero Martínez Austria, director general del Instituto Mexicano De Tecnología de Agua (IMTA).

En regiones como el Distrito Federal el cual ya experimenta una escasez grave de líquido, pues solo dispone de 1000 metros cúbicos por habitante al día.

En una entrevista que se realizo al doctor Martínez detalló que en México sólo se recicla 39% de aguas residuales y agrego que en las dos décadas siguientes el país debería estar tratando al menos 80 o 90% de ellos, e incluso reutilizarlos más de una vez.

El especialista resalto que crecerá la demanda de líquido debido al incremento de población y a que el aumento de temperatura provocará que los cultivos requieran más agua.

En cuanto al desperdicio, dijo que más del 50% del líquido se pierde por infiltración y fugas en la conducción.

Las tres fuentes principales de agua en México son:

ü  72% se extrae de los mantos acuíferos

ü  26% de las cuencas de los ríos Lerma y Cutzamala

ü  2% en la cuenca del Valle de México

Como actuar ante esta problemática

La falta de nueva infraestructura hidráulica, el crecimiento de la población y la manera en que los habitantes de la ZMCM (Zona Metropolitana del Ciudad de México) consumimos y desperdiciamos el agua implicará que en cuatro años, toda la población reciba 40% menos de agua de la que actualmente tiene según la Secretaria de Ecología del Estado de México.

Es por eso que al hacer uso del agua tenemos la responsabilidad de no desperdiciarla ni ensuciarla en exceso.

Una de las causas por las que no cuidamos el agua es su costo, el cual está subsidiado por el gobierno. Mientras que en Francia el costo por cada mil litros es de 31.5 pesos en México.

En la ZMCM de cada 100 litros que salen de las fuentes de abastecimiento, 43.5% se desperdician, 16 litros se pierden en el camino de las fuentes de distribución a nuestras casas. Se pierden 12.5 litros en las tomas domiciliarias, en el interior de las casas se pierden 15 litros, de los cuales 7.5 litros son de fallas en el excusado, 3 litros en fallas en el tinaco o cisterna y 4.5 litros por deficiencias en tuberías y llaves. 

REFERENCIAS:

URL: www.jornada.unam.mx/2010/11/05/index.php?section=sociedad&article=045n2soc

Autor: Carolina Gómez Mena

Dependencia: Jornada

Autor: Antonio Rico Galicia  y   Rosa Elba Pérez Orta

Año: 2012

Titulo: Química I Agua y Oxígeno

País: México

Páginas Consultadas: 93 a la 106

Modelos de reacciones de síntesis y descomposición del agua

   

• Esferas de color negro:  Hidrógeno 
• Esferas de color blanco:  Oxígeno  

Modelo #1: Reacción de descomposición del agua 

Modelo #2: Reacción de síntesis del agua

Práctica: Síntesis del agua

Objetivo: Aprender a realizar la síntesis del agua con la unión de hidrógeno y oxígeno. 

Hipótesis: Para poder realizar la reacción de síntesis necesitamos 2 gases de hidrógeno y 1 gas de oxígeno. 

  

Sustancias:

·         Clorato de sodio

·         Dióxido de manganeso (MnO2)

·          5 ml de Ácido clorhídrico (HCl)

·         Zinc (Zn) 

Materiales: 

·         Una botella de coca-cola (237 ml de preferencia)

·         Soporte universal

·         Mechero de bunsen  

·         Tela de asbesto

·         2 tubos de ensaye

·         Pinza

·         Bandeja

·         Manguera

·         Corcho   

Procedimiento 1 (Formación de oxígeno): 

1)      Marcar la botella de coca-cola en tres partes.  

2)      Colocar agua a la bandeja.

3)      Llenar la botella de coca-cola y colocarla boca abajo (un poco inclinada)

4)      Colocar las sustancias clorato de sodio y dióxido de manganeso en el tubo de ensaye

5)      Colocar sobre el soporte universal la tela de asbesto y el mechero de bunsen

6)      Coloca la manguera en el tubo de ensayo (que no se doble) y colocarla en la botella de vidrio con mucho cuidado

7)      Encender el mechero de bunsen y acercar el tubo de ensaye que contiene las sustancias

8)      Esperar a que caliente la sustancia (comenzara a formarse gas el cual pasara por la manguera hasta llegar a la botella de vidrio en donde el agua de la botella empezara a bajar hasta la primera marca) retirar la manguera rápidamente.

Procedimiento 2: (Formación de hidrógeno) 

1.      Agregar en el tubo de ensaye 5 ml de ácido clorhídrico (HCl) y un poco de Zinc (Zn)

2.      Colocar nuevamente la manguera en el tubo de ensaye y después en la botella de vidrio.

3.      Esperar unos minutos hasta que la cantidad de agua disminuya

4.      Retirar la manguera  

5.      Sacar la botella de forma vertical y colocar el corcho rápidamente para que no se escapen los gases obtenidos.   

6.      Colocar la botella en forma horizontal, retirar el corcho y en orificio de la botella prender un cerillo.

Conclusión:

La reacción de síntesis de agua es el resultado de la unión de dos elementos: hidrógeno y oxígeno. Pero debemos recordar que se necesitan 2 átomos de hidrógeno y 2 átomos de oxígeno y al llevar a cabo la reacción de síntesis quedaran únicamente 2 átomo de hidrógeno y 1 átomo de oxígeno dando lugar al compuesto del agua (H2O). 

 clorato de sodio y dióxido de manganeso

 paso 6

 paso 7

 

 paso 8

 Ácido clorhídrico y Zinc

 paso 3