Clase 92014

2.3.1 Emisión, distribución y

reacciones en el suelo de: oxigeno, hidrogeno, carbono

orgánico e inorgánico

QUÍMICA AMBIENTAL II

Paula Bustamante

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2.3.1.1 INTRODUCCIÓN:

Importancia de la geosfera•Es la parte sólida del planeta tierra.

•Es clave para la vida terrestre, debido a que:

•Sustenta físicamente a la vida.

•Es fuente de los minerales necesarios para el metabolismo de la vida.

• Se encuentra divida en estratos. Sin embargo, la corteza es la que interactúa con las otros subsistemas

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ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LOS MINERALES

•Existen dos características importantes, que define los distinto minerales:

•Composición Química

•Estructura Cristalina

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TIPOS DE MINERALES

•De la gran variedad de minerales que se conocen, solo unos 25 son los constituyen la gran parte de la corteza terrestre.

• El Oxígeno y silicio representan el 49,5% y el 25,7% en masa de la corteza terrestre, respectivamente. Por lo tanto, la mayoría de los minerales son silicatos tales como el cuarzo, SiO2, o ortoclasa, AlSi3O8.

•En orden decreciente de abundancia, los otros elementos en la corteza terrestre son de aluminio (7,4%), hierro (4,7%), calcio (3,6%), sodio (2,8%), potasio (2,6%),magnesio (2,1%) y "otros (1,6%)

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TIPOS DE MINERALES

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CICLO DE LAS ROCAS

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SEDIMENTOS

•Están formadas por rocas sedimentarias

•El agua es el principal medio de transporte de los sedimentos.

•Los sedimentos pueden ser transportados en tres diferentes formas:

Disueltos, formando los minerales en solución

Suspendidos,

Fondo

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ARCILLAS

•Las arcillas predominan en los componentes inorgánicos de la mayoría de los suelos, Debido a que se relacionan con los procesos de retención de agua y de intercambio catiónico en nutrientes de plantas.

•Todas las arcillas contienen silicato y la mayoría contienen aluminio y agua. Físicamente, las arcillas consisten en granos muy finos que tienen estructuras en forma de hoja.

•La arcilla se define como un grupo de minerales microcristalinas secundarias, que consiste en silicatos de aluminio hidratados que tienen estructuras en forma de hoja.

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ARCILLAS

•Los tres grupos principales de minerales de arcilla son los siguientes:

Montmorillonita, Al2(OH)2Si4O10

Illita, K0-2Al4(Si8-6Al0-2)O20(OH)4

Caolinita, Al2Si2O5(OH)4

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ARCILLAS

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3.2.1.2 METEORIZACIÓN DE LAS ROCAS

•La meteorización es la desintegración, descomposición y disgregación de una roca en la superficie terrestre o próxima a ella como consecuencia de su exposición a los agentes atmosféricos y físico-químicos, con la participación de agentes biológicos

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METEORIZACIÓN DE LAS ROCAS: Aspectos Físicos

•Las rocas se comienzan a romper cuando existen marcadas diferencias en las condiciones físicas. Como por ejemplo:

Alternando periodos de congelación y descongelación.

Periodos de humedad y sequia

Extensión y contrición de las rocas

Hidratación y deshidratación de los minerales

Otros

https://www.youtube.com/watch?v=-pGy2bYGyMk

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METEORIZACIÓN DE LAS ROCAS: Aspectos Químicos

•La meteorización puede ser visto como el resultado de la tendencia de la roca / agua / sistema de mineral para alcanzar el equilibrio.

•Esto ocurre a través de los mecanismos químicos usuales de

disolución / precipitación, reacciones ácido-base, complejación, hidrólisis oxidación-reducción.

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METEORIZACIÓN DE LAS ROCAS: Aspectos Químicos

•Hidratación y deshidratación

•Dilución

OHxOFeOxHOHFe

OHCaSOOHCaSO

s

ss

2)(3223

)(242)(4

)23()(2

22

OHSOCaaguaOHCaSO acacs 22

)(4)()(24 2)(2

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METEORIZACIÓN DE LAS ROCAS: Aspectos Químicos

•Oxidación

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METEORIZACIÓN DE LAS ROCAS: Aspectos Químicos

•Disolución con hidrólisis

•Hidrólisis acida

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METEORIZACIÓN DE LAS ROCAS: Aspectos Químicos

•Complejación

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Propuesto

•Explique si los siguientes enunciados son manifestaciones de desertización: (A) Niveles declinantes de aguas subterraneas, (B) Salinización del suelo y del agua, (C) Disminución de las aguas superficiales, (D) Erosión anormalmente alta del suelo.

•Explique como estan relacionados los siguientes terminos: meteorización, roca ignea, roca sedimentaria, suelo.

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COMPOSICIÓN DEL SUELO

•El suelo es un mezcla variable de minerales, materia orgánica y agua, la cual da soporte a la vida terrestre.

•Es el producto final de la acción de la meteorización.

•La porción orgánica del suelo consiste en plantas, bacterias, hongos y animales como gusanos de tierra.

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PERFIL DEL SUELO

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AGUA Y AIRE DEL SUELO

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AGUA Y AIRE DEL SUELO

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AGUA SUBTERRANEA

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AGUA SUBTERRANEA

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COMPONENTES INORGÁNICOS DEL SUELO

•Los componentes inorgánicos del suelo son el resultados de los coloides de la meteorización de las rocas.

•Estos coloides son depositarios de agua y nutrientes de las plantas, que pueden ponerse a disposición de las plantas cuando sea necesario

•Los coloides inorgánicos pueden absorber sustancias tóxicas

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COMPONENTES INORGÁNICOS DEL SUELO

•Comunes constituyentes minerales del suelo son:

Cuarzo (SiO2)Ortoclasa (KAlSi3O8)albita (NaAlSi3O8)epidota (4CaO • 3(AlFe)2O3 • 6SiO2 H2O)Magnetita (Fe3O4),Calcio y carbonatos de magnesio (CaCO3,

CaCO3• MgCO3)Óxidos de manganesoTitanio.

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MATERIA ORGÁNICA DEL SUELO

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LA CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO (CIC)

•Es la capacidad que tiene un suelo para retener y liberar iones positivos, según su contenido en arcillas y materia orgánica.

•Se expresa como el número de mili equivalentes de cationes monovalentes que pueden ser intercambiados en 100 g de suelo (peso seco)

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LA CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO (CIC)

•La arcilla tiene una alta CIC debido a la presencia de sitios cargados negativamente en el mineral, resultante de la sustitución de un átomo de número de oxidación inferior de una de mayor número, por ejemplo, de magnesio para el aluminio.

•Los materiales orgánicos intercambiar cationes debido a la presencia del grupo carboxilato y otros grupos funcionales básicos.

•Humus típicamente tiene una muy alta capacidad de intercambio catiónico.

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LA CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO (CIC)

•La CIC en el suelo es el mecanismo por el cual potasio, calcio, magnesio y metales en niveles trazas se hacen disponibles para las plantas.

•Cuando los iones metálicos de nutrientes son absorbidos por las raíces de las plantas, los iones de hidrógeno son intercambiados por los iones metálicos.

•Este proceso, permite la lixiviación de calcio, magnesio y otros iones metálicos del suelo por el agua que contiene ácido carbónico, tiende a hacer que el suelo se acidifique:

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LA CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO (CIC)