FERTILIZANTES: PRODUCTOS QUIMICOS

ESTRATEGICOS.

POR:

CAROLINA MUÑOZ MATA

1.-Que importancia tiene la industria de los fertilizantes en Mexico?

Un fertilizante es un tipo de sustancia o denominados nutrientes, en formas químicas saludables y asimilables por las raíces de las plantas, para mantener o incrementar el contenido de estos elementos en el suelo.

Clasificación de los fertilizantes en orgánicos e inorgánicos.

ABONOS Y FERTILIZANTES ORGANICOS:

Estiercol: es un buen abono por la cantidad de nutrientes que contiene y además mejora las condiciones del suelo. Pero existe el peligro de del quemado de las plantas por fermentación por lo que se recomienda colocarlo una vez descompuesto y fermentado.

Estiercol artifical: se prepara con toda clase de residuos vegetales que se cortan en pedazos y se colocan sobre un suelo impermeabilizado.

-Composta: Son residuos vegetales que son sometidos a distintos tratamientos como formar pilas intercalando capas de estiércol fresco y tierra.

-Abonos verdes: Se denominan así a los cultivos realizados con el objeto de ser incorporados al suelo. No sólo mejoran las condiciones físicas, sino que también incorporan nitrógeno. Pueden prepararse tanto con gramíneas como con leguminosas.

-Harinas de hueso y de pescado: Incorporan nitrógeno, fósforo y en algunos casos potasio

Fertilizantes inorgánicos.

-Amoniacales: Sulfato de amonio, normalmente usado para atenuar el PH. Cloruro de amonio, es similar al anterior, pero no se puede utilizar en cultivos que no toleran el cloro.

-NÍTRICOS

Nitrato de calcio, o nitrato de sodio, también llamado sal de Chile.

-Fosfatados: La mayor parte de lfósforo en el suelo esta en forma no asimilable por las plantas, y su aprovechamiento esta regulado por pH.

ABONOS COMPUESTOS

Se utilizan para incorporar más de un elemento y en forma conjunta, (N, P, K).Pueden ser mezclas de minerales que contienen estos elementos, o bien ser abonos complejos obtenidos por procesos químicos.

Importancia de la producción de fertilizantes para abastecer de

alimentos El importante incremente de la población mundial en los últimos años viene exigiendo un constante reto a la agricultura para proporcionar un mayor número de alimentos, tanto en cantidad como en calidad. Para alcanzar el reto de poder incrementar la producción agrícola para incrementar los alimentos existe un factor posible: “Proporcionar a los suelos fuentes de nutrientes adicionales en formas asimilables para las plantas, para incrementar los rendimientos de los cultivos.” Esta opción es posible mediante la utilización de fertilizantes minerales, con cuya aplicación racional se ha demostrado, en los ensayos de larga duración, el gran efecto que ha tenido en el incremento de los rendimientos de las cosechas, obteniendo a su vez productos con mayor calidad.

Los fertilizantes, utilizados de forma racional, contribuyen a reducir la erosión, acelerando la cubierta vegetal del suelo y protegiéndolo de los agentes climáticos. Gracias a los fertilizantes se alcanza a asegurar la productividad y calidad nutricional de los cultivos, conservar el suelo y evitar su degradación

2.-Como se sintetizan los fertilizantes quimicos?

¿Cómo es la produccion de fertilizantes nitrogenados y fosfatados?

El primer paso en la obtención de fertilizantes nitrogenados es la producción de amoníaco a través de la fijación del nitrógeno del aire al hidrógeno procedente de la combustión de hidrocarburos. En la producción de fertilizantes nitrogenados, la ruta tradicional es la siguiente: Utilizar amoniaco para producir urea; utilizar amoniaco para producir ácido nítrico; utilizar el amoniaco como fuente de nitrógeno.

La producción de fertilizantes fosfatados está basada en la transformación del fosfato insoluble de la roca fosfática a formas solubles utilizando ácidos minerales como reactivos para lograr dicha solubilización (proceso de acidulación o de digestión de la roca fosfática). El ácido mineral más utilizado para este fin es el ácido sulfúrico. La reacción con ácido sulfúrico se realiza fundamentalmente de tres maneras:

• Acidulación parcial: solo se transforma una parte del fosfato insoluble de la roca a fosfato mono cálcico soluble.

• Acidulación total: Se transforma todo el fosfato de la roca a fosfato mono cálcico.

• Digestión total: se transforma todo

Tipos de reacción y síntesis.

Síntesis: en una reacción de síntesis (elementos o compuestos) se combinan formando una sustancia más compleja. por ejemplo la oxidación de los metales que es un fenómeno no deseado:

Fe + O2 -------------------- Fe2O3

Se forma el óxido de fierro III

algunas veces se intercambian átomos como en el caso siguiente:

Sodio metálico 2 Na(0) + 2H2O ------------- 2 NaOH + 2H (g)

si observas el Na se adiciono aunque se liberó H2 en forma de gas.

Neutralización: “La reacción por la cual se obtiene una sal (neutra), se la denomina REACCION DE NEUTRALIZACION" El vinagre contiene Ac acético si quisiéramos neutralizarlo, tendríamos que agregar una base como es el NaOH la reacción seria:

HAc + NaOH -------- NaAc + H2O

HAc le vamos a llamar al ácido acético y NaAc es el acetato de sodio (que es una sal)

La sosa caustica contiene NaOH si quisiéramos neutralizarla podríamos utilizar ac. Clorhídrico (HCl) la reacción seria:

NaOH + HCl -------- NaCl + H2O

Formaríamos cloruro de sodio o sal de mesa.

Definición de ácidos y bases:

Los acidos y las bases son dos tipos de sustancias que de una manera sencilla se pueden caracterizar por las propiedas que manifiestan. Una reacción acido-base o reacción de neutralización es una reacción química que ocurre entre un ácido y una base obteniendo como productos una sal y agua.

Teoría de Arrhenius

Arrhenius definió los ácidos como electrolitos que contienen hidrogeno y que disueltos en agua, producen una concentración de iones hidrogeno o protones H+, mayor que la existente en el agua pura. Del mismo modo definio una base como una sustancia que disuelta en agua producia un exceso de iones hidróxido OH-.

Teoria de BrÖnsted-Lowry

En 1923, Brönsted y Lowry Formularon de forma simultánea e independiente una nueva definición de ácidos y bases, más general que la de Arrhenius y que puede aplicarse a disolventes no acuosos. En la teoría de Brönsted y Lowry las sustancias consideradas ácidas en la teoría de Arrhenius continúan siendo ácidas, pero se hace evidente que para que el ácido se manifieste es necesaria la presencia de una base. Amplía el concepto de ácidos a partículas cargadas: HS-, HSO4-, H2PO4- y NH4+entre otros, pero presenta notables diferencias en el concepto de bases, ya que incluye moléculas neutras e iones, tales como amoniaco, aminas, ion carbonato, ion sulfuro, ion bicarbonato o ion bisulfuro, cuyo comportamiento como bases era difícil de explicar en la teoría de Arrhenius.

Reversibilidad y equilibrio en las reacciones químicas acido-base para obtener

fertilizante.Una reacción irreversible es aquella en la que los reactivos se transforman en productos hasta consumirse uno o todos losreactivos, se realiza únicamente en una dirección:

aA + bB → cC + dD

Si la reacción se verifica en ambos sentidos, es una reacción reversible y se representa:

aA + bB cC + dD

Las letras A y B representan a los reactivos, las letras C y D a los productos, las letras minúsculas sus respectivos coeficientes estequiométricos y la doble flecha nos indica que la reacción se verifica en ambas direcciones, es decir, reacción reversible.

El equilibrio se refiere a aquel estado de un sistema en el cual no se produce ningún cambio neto adicional. Cuando a y B reaccionan para formar C y D a la misma velocidad en que C y D reaccionan para formar A y B, el sistema se encuentra en equilibrio.

Ejemplo de equilibrio:

La reacción entre H2 y N2 para formar NH3

3H2 (g) + N2 (g) Û 2NH3 (g)

este es uno delos equilibrios mas importantes que se conocen debido a que se utiliza para capturar nitrógeno de la atmósfera en una forma que se pueda utilizar para fabricar fertilizantes y muchos otros productos químicos.

3.-Como modificar el equilibrio de una reacción quimica?

En química, la energía de disociación de enlace, D0, es una medida de la fuerza de enlace en un enlace químico. Se define como el cambio de entalpía estándar cuando se rompe un enlace por homólisis, con los reactivos y productos de la reacción de homólisis a 0K (cero absoluto). Así, la energía de disociación de enlace de uno de los enlaces C-H en el etano (C2H6) está definido por el proceso:

CH3CH2-H → CH3CH2 + H

D0 = ΔH = 101,1 kcal/mol (423.0 kJ/mol)

La energía de ionización, potencial de ionización o EI es la energía necesaria para separar un electrón en su estado fundamental de un átomo, de un elemento en estado gaseoso.1 La reacción puede expresarse de la siguiente forma:

A(g) + Ei ------- A+(g) + 1e

Siendo los átomos en estado gaseoso de un determinado el elemento químico; , la energía de ionización y un electrón.

Esta energía corresponde a la primera ionización. El segundo potencial de ionización representa la energía precisa para sustraer el segundo electrón; este segundo potencial de ionización es siempre mayor que el primero, pues el volumen de un ion positivo es menor que el del átomo.

Factores que afectan la rapidez de una reacción química:

-Temperatura: la temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente, tibio y frio que puede ser medida con un termómetro.

-Concentración: en química la concentración de la disolución es la proporción o relación que hay entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolvente, donde el soluto es la sustancia que se disuelve y la disolución es el resultado de la mezcla homogénea de las anteriores.

-Presión: la presión es una magnitud física que mide como la proyección de la fuerza en dirección perpendicular de superficie y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una línea.

Superficie de contacto: la superficie de contacto es uno de los factores que afectan a la velocidad de una reacción química, a mayor superficie de contacto mayor velocidad de la reacción.

-Catalizadores: sustancia que hace más rápida o más lenta la velocidad de una reacción química sin participar en ella.

Teoria de las colisiones:

La teoría de las colisiones propuesta por Max Trautz y William Lewis en 1916 y 1918, Esta teoría está basada en la idea que partículas reactivas deben colisionar para que una reacción ocurra, pero solamente una cierta fracción del total de colisiones tiene la energía para conectarse efectivamente y causar transformaciones de los reactivos en productos. Esto es porque solamente una porción de las moléculas tiene energía suficiente y la orientación adecuada (o ángulo) en el momento del impacto para romper cualquier enlace existente y formar nuevas.

Existen dos tipos de colisiones: horizontal y vertical.

Vertical Vertical

Energía de activación:

Es la energía mínima que los reactivos precisan para que inicie la reacción química. Esta energía mínima es necesaria para la formación del complejo activado.

Cuanto mayor la energía de activación, más lenta es la reacción porque aumenta la dificultad para que el proceso suceda.

Cuanto menor la energía de activación, menor la barrera de energía, más colisiones efectivas y por tanto una reacción más rápida.

La energía de activación varía de acuerdo con el tipo de reacción química. En las reacciones endotérmicas ella es mayor que en las exotérmicas

H = HP - HR EAT = ECA - HR

Factores que afectan el equilibrio de una reaccion:

Cuando la concentración de una de las sustancias en un sistema en equilibrio se cambia, el equilibrio varía de tal forma que pueda compensar este cambio.

Por ejemplo, si se aumenta la concentración de uno de los reaccionantes, el equilibrio se desplaza hacia la derecha o hacia el lado de los productos.

Temperatura

La variación de equilibrio causada por un cambio de temperatura dependerá de si la reacción tal como esta escrita es exotérmica, o endotérmica. Si la reacción es exotérmica se puede considerar al calor como uno de los productos, por lo que al aumentar la temperatura el equilibrio se desplaza hacia la izquierda. Si la reacción es endotérmica, el calor se considera como un reactivo.

Presión

Si se aumenta la presión de un sistema en equilibrio, el equilibrio se desplazará de forma que disminuya el volumen lo máximo posible, es decir, en el sentido que alivie la presión.

Condiciones en que se efectúa una reacción química:

Existen varios factores que puede acelerar la rapidez de la reacción química. Por ejemplo, si la concentración de los reaccionantes aumenta, esto traerá como consecuencia que se incremente la rapidez de la reacción química. De forma parecida si la superficie de contacto entre los reaccionantes aumenta, también se verá un efecto de aumento de la velocidad de reacción química. Otro factor que incrementa la rapidez de la reacción química es el cambio de la temperatura. Los catalizadores positivo y los catalizadores negativos también incidirán en el aumento o la disminución de la rapidez de la reacción química.

4.-Debemos prescindir de los fertilizantes?

En Europa, Norteamérica y otros lugares desarrollados, la agricultura y actividades relacionadas ha sido agresivamente vinculada a daños ambientales de distinta índole, y en especial por su efecto sobre la calidad de las aguas. En particular los fertilizantes y su uso y/o abuso se han asociado a fuentes no puntuales de contaminación de aguas superficiales y subterráneas. A diferencia de las fuentes puntuales de contaminación, tales como las descargas de aguas residuales domésticas o industriales, las fuentes de contaminación no puntual son difusas y no pueden recogerse y tratarse centralizadamente. La contaminación no puntual se asocia a efectos acumulativos de todas las actividades que ocurren diariamente en una cuenca. La cadena de valor de fertilizantes ha trabajado por mucho años para asegurar que las prácticas de manejo usadas en la operación de las plantas de producción provean un trabajo seguro y ambiente amigable.

BIBLIOGRAFIA

www.eneral.info/pdf/p17-5.pdf

http://www.monografias.com/trabajos91/acidos-bases/acidos-bases.shtml

http://prepa8.unam.mx/academia/colegios/quimica/infocab/unidad222.html

http://quimica.laguia2000.com/reacciones-quimicas/teoria-de-las-colisiones