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SueloPROFESOR RAMÓN MONREAL VERA ROMERO| QUÍMICA II UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICOCOLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADESPLANTEL ORIENTE
Importancia Es la base de la alimentación de numerosas especies, entre ellas la
nuestra. Interviene en el ciclo del agua y, por tanto, en el clima: por un lado,
favorece la retención del agua evitando su pérdida y, por otro, a través del proceso de transpiración, libera agua a la atmósfera. Suavizan la condiciones del clima amortiguan temperatura y humedad
Base de soporte de los vegetales
Hábitat para muchos animales Reservorio de material orgánico en descomposición (HUMUS) y de
nutrientes inorgánicos
Relación suelos alimentos
Es base para el inicio de la cadena alimenticia al formar parte de la cadena alimenticia terrestre.
Relación suelos alimentos
Forma parte de los ciclos biogenéticos.
Suelo
¿De donde se obtiene la energía de los animales y vegetales?
EL SOL (EMISIÓN DE LA ENERGÍA SOLAR) Desde su superficie, la energía solar es liberada en forma de radiaciones
electromagnéticas. Estas radiaciones están compuestas por:
Rayos g (gamma) Rayos X Rayos UV (ultravioleta) Luz visible Rayos IR (infrarrojos) Microondas Ondas T.V. Ondas de Radio
¿De donde se obtiene la energía de los animales y vegetales?
Toda la radiación que alcanza a nuestro planeta puede seguir distintos recorridos. Puede ser:
RADIACIÓN SOLARReflejada:
Por la atmósfera: 23% Por la superficie terrestre: 7%
Absorbida: Por la atmósfera : 23% Por la superficie terrestre: 47%
¿De donde se obtiene la energía de los animales y vegetales?
Las radiaciones importantes que tienen que ver con el desarrollo de vegetales son: Luz Infrarroja que representa la energía térmica
que recibe el planeta, y que establece su temperatura.
Luz visible que es absorbido por las plantas en el proceso de fotosíntesis.
Por último aunque con sus reservas son los rayos ultravioleta que se ha demostrado la generación de pigmentos en las plantas y es germicida, controlando el desarrollo de hongos y bacterias.
¿De donde se obtiene la energía de los animales y vegetales?
Las plantas de la derecha crecieron bajo un plástico opaco a la LUV; sin esta fracción de la radiación solar, no pudieron sintetizar los pigmentos que les dan su color rojo típico. Por el contrario, las plantas de la izquierda, crecidas bajo un plástico transparente a la LUV, sí pudieron desarrollar dicho color
Fotosíntesis, absorción de la energía luminosa y se convierte en energía química
¿Cuál es el origen de toda la energía?
El Sol
Características de los suelos
Textura
Estructura
Estructura.- Es la agrupación de partículas, formado agregados que dejan espacios que favorecen la aireación, filtrado, permeabilidad y circulación del agua. Todo esto condiciona a su vez el tipo de cultivos y la erosionabilidad del suelo
Consistencia Propiedad de compactación y porosidad. Viene
determinada por la textura y estructura más la actividad de los seres vivos en el suelo. Según la consistencia, se pueden clasificar los suelos en: 1. Muy compactos 2. Compactos 3. Friables (que se desmenuzan) 4. Muy Friables
La consistencia se usa en agronomía para saber la facilidad de labranza de un suelo y la penetración del agua
Color
Depende de la composición, textura, estado físico y humedad. Suelos jóvenes depende de la roca madre que los
origina a través de la erosión. Suelos maduros, el color varía en función de la
mezcla de minerales y materia orgánica. Materia orgánica da color oscuro a los suelo (humus) Minerales de elementos de transición dan coloraciones
diferentes, en el caso particular de minerales de Hierro debido a su abundancia aparece amarillo rojizo
Temperatura
Esta dado por la insolación recibida debido a las condiciones climáticas, absorbiendo energía solar por los componentes del suelo.
El agua en el suelo regula el nivel de temperatura debido a su capacidad de absorber energía térmica.
La materia orgánica en descomposición es una reacción exotérmica, produciendo un aumento de temperatura del suelo.
Temperatura
Profundidad
Distancia desde la superficie hasta la roca madre no alterada. Es un valor importante en agricultura porque determina hasta donde pueden llegar las raíces.
Propiedades QuímicasPropiedades Químicas
Intercambio Iónico
Nivel de pH
Salinidad
Intercambio Iónico
Los nutrientes de la planta se encuentran dentro de las arcillas para que sean absorbido por las raíces de la planta
Nivel de pH del suelo Los factores que hacen que el suelo tenga un
determinado valor de pH son diversos, fundamentalmente: 1. Naturaleza del material original. Según que la roca sea de
reacción ácida o básica. 2. Factor biótico. Los residuos de la actividad orgánica son de
naturaleza ácida. 3. Precipitaciones. Tienden a acidificar al suelo y desaturarlo al
intercambiar los H+ del agua de lluvia por los Ca++, Mg++, K+, Na+... de los cambiadores.
4. Complejo adsorbente. Dependiendo del pH por la naturaleza del cambiador variará la facilidad de liberar los iones adsorbidos.
Nivel de pH del suelo
Salinidad Efecto osmótico.- Altera el intercambio de agua y por
lo tanto de los nutrientes por la alta concentración de sales, que afectan al proceso dela osmosis
b) Efecto nutricional: El vegetal tiene problemas para absorber ciertos iones esenciales (nutrientes) en presencia de excesivas cantidades de sales solubles en el suelo.
c) Efecto tóxico. El efecto tóxico está inducido, casi siempre, por ciertos iones como Cl y Na. como en el caso de especies sensibles al exceso de iones o cuando se deteriora la estructura del suelo por su presencia
Agua y el suelo Agua gravitacional: es el agua que pierde un suelo saturado por gravedad, llegando a la parte profunda
del suelo formando mantos acuíferos subterráneos: De escurrimiento rápido (poros de > 50 micras). De escurrimiento lento (poros de 10-50 micras).
Agua retenida: es el agua retenida por el suelo en los poros más finos (< 10 micras). Higroscópica: atraída electrostáticamente por coloides e
iones. No higroscópica: agua capilar.
Tipos de suelo en función del agua
Suelos áridos, debido a que no retienen el agua debido a ser principalmente compuestos de arena (suelos arenosos)
Suelos pantanosos, debido a que son impermeable al agua y la retienen debido a ser principalmente compuestos de arcilla (suelo arcilloso)
¿Por qué el suelo se le considera una mezcla compleja?
El suelo es una mezcla formada por los tres fases de la materia, siendo establecido por algunos autores una cuarta fase debido al comportamiento especial de la arcilla.
Suelo
Sólido
Orgánico
Inorgánico
Líquido
Agua
Gaseoso
Fases del Suelo
Sólida
Orgánica
Viva
Muerta
Fresca
Descomposición(Humus)
Inorgánica
Minerales
Sales
Óxidos
Oxisales
Líquida
Agua
Gaseosa
Oxigeno, Dióxido de carbono, nitrógeno
Coloidal
Agua + Arcilla
¿Cuáles son los componentes principales del suelo?
¿Qué estado físico del suelo esta en mayor proporción?
¿Cuál es del origen de la parte sólida del suelo?
Materiales inorgánico son producto de: Erosión de la roca madre Transformaciones de la rocas debido a temperatura y presión Transformación de suelo en roca
Materia orgánica es producto de: Ciclo de vida de animales Descomposición de materia orgánica Ciclos biogenéticos
¿Que es un mineral?
El mineral es un elemento o compuesto químico que se encuentra en la naturaleza, de composición definida y estructura atómica determinada, formado mediante procesos naturales e inorgánicos.
Un mineral es una sustancia sólida inorgánica, formada por uno o más elementos químicos definidos, que se organizan ordenadamente en una estructura interna.
¿Qué es la arena?
Es un material granular formado por fragmentos de roca producto de la erosión de las rocas de la corteza terrestre. Y esta compuesta de diferentes minerales que le dan diferentes coloraciones y texturas.
¿Qué es la arcilla? La arcilla es una roca sedimentaria constituido
por agregados de silicatos de aluminio hidratados, procedentes de la descomposición de rocas que contienen feldespato, como el granito. Presenta diversas coloraciones según las impurezas que contiene, desde el rojo anaranjado hasta el blanco cuando es pura.
Al mezclarse con agua forma una fase coloidal debido al tamaño de partícula tan pequeño.
¿Que diferencia existe entre grava, arena, limo y arcilla?
La grava, la arena y el limo, tienen composición semejante ya que las tres son productos de la erosión de las rocas de la corteza terrestre, la única diferencia es su tamaña.
La arcilla es una roca que a sufrido un proceso de descomposición que le dan propiedades muy especiales que la diferencian de la grava, arena y limo
¿En base a su composición como se clasifican los compuestos del suelo?
Clasificación de los suelosArenososLimososArcillosos
¿Cómo se diferencia la materia orgánica de la inorgánica?
Materia Orgánico Sufre combustión fácilmente Tiene punto de fusión y ebullición
bajos Solubles en solventes no polares Presentan cierta maleabilidad al ser
sólidos No conducen la corriente eléctrica
Materia Inorgánica Difícilmente sufren combustión Tiene punto de fusión y ebullición
altos Solubles en solventes polares y por
lo tanto en agua Presentan dureza Conducen la corriente eléctrica al
calentar los sólidos y en solución
¿Cómo se identifica la cantidad de arcilla del suelo?
Se caracteriza por:PlasticidadHumedadRiqueza de nutrientesImpermeabilidad del agua
¿Cómo se identifica la cantidad de arena que tiene un cuerpo?
Se caracteriza por:Suelo granulosoSin retención de aguaPorosPobre de nutrientes
¿Como se identifica el mineral de cuarzo del suelo?
Cuando nos conseguimos en una exploración un piedra incolora o blanca lo primero que pensamos es que se trate de cuarzo por su abundancia en la naturaleza, para hacer un primer descarte debemos palparlo, el cuarzo es frío al tacto, observar su formar en prismas hexagonales, si tiene fractura ver si es concoidea (como concha)y podemos incluso intentar rayarlo con algún metal, el cuarzo debería resistirse al rayado.
¿Como se puede identificar algunos compuestos inorgánicos del suelo?
Análisis de muestra de ionesCloruros Cl- Precipitado blanco Nitrato de plata (AgNO3) Sulfatos SO4
2- Precipitado blanco Cloruro de bario (BaCl2)Hierro (III) Fe+3 Sustancia rojiza Sulfocianuro de potasio (KSCN)Carbonatos CO3
-2 Efervescencia Ácido nítrico (HNO3)
Sulfatos
ClorurosSolución del Suelo
Agregar AgNO3
Precipitado Blanco
Contacto con O2 ennegrece
CarbonatosSolución del Suelo
Suelo Básico
Agregar HCl
Efervescencia por liberar CO2
CationesSolución del Suelo
Pruebas a la Flama
Coloraciones Específicas
Materia Orgánica e Inorgánica
¿Qué pruebas diferencian un cuerpo inorgánico de uno orgánico?SolubilidadCalorDescomposición
Materia Orgánica e Inorgánica
¿Los compuestos orgánicos se pueden disolver?¿Cómo?Los compuestos orgánicos al tener enlaces
covalentes no polares, no se disuelven en solventes polares, por lo tanto no se disuelven en agua. Solamente se disuelven en solventes no polares (thiner, gasolina, petróleo, etc.)
Materia Orgánica e Inorgánica
¿Los compuestos inorgánicos se pueden disolver?
¿Cómo?Los compuestos inorgánicos al tener enlaces
covalentes polares, se disuelven en solventes polares, por lo tanto se disuelven en agua. No se disuelven en solventes no polares ( thiner, gasolina, petróleo, etc.)
Materia Orgánica e Inorgánica¿Los compuestos orgánicos resisten el calor?¿Cómo? Los compuestos orgánicos en su mayoría son
combustibles, por lo cual al calentarse en presencia de O2 se queman, obteniéndose como producto de la reacción CO2 y H2O, liberando una gran cantidad de energía.
Compuesto orgánico + O2 CO2 + H2O
Materia Orgánica e Inorgánica¿Los compuestos inorgánicos resisten el
calor?¿Cómo?Los compuestos inorgánicos en su mayoría
son óxidos o resultado re las reacciones de óxidos, por lo cual al calentarse son estables y no se queman, obteniéndose un cambio de estado (fusión) a altas temperaturas.
Materia Orgánica e InorgánicaMaterial Proceso Producto
Orgánico CalentamientoCombustión
CO2 + H2O
Inorgánico CalentamientoCambio de Estado
Líquido
Materia Orgánica e Inorgánica
¿Los compuestos orgánicos se pueden descomponer?
¿Como? Debido ala cadena de alimenticia los
compuestos sirven de nutrimento a otros organismos, permitiendo ser descompuestos por estos al ser asimilados, en contraparte a los inorgánicos que no son asimilados directamente.
Cationes Los cationes que frecuentemente ocupan las
posiciones de cambio en los suelos son: Ca++, Mg++, K+, Na+, H+, Al+++, Fe+++, Fe++,
NH4+, Mn++, Cu++ y Zn++ En suelos ácidos predominan:
H+ y Al+++
En suelos alcalinos predominan las bases fundamentalmente el Na+
Suelos neutros el Ca++.
AnionesLos aniones más frecuentes en el suelo:
OH-, NO3-, Cl-,
HCO3-, H2PO4
-, H2BO3-,
F-, SO42-, CO3
2-,HPO4
2-, MoO42-, SeO4
2-.
Clasificación de IonesLos iones se clasifican en:
AnionesDefinición.- Ión con carga negativaSignificado.- Ión que se mueve al ánodo (positivo)
CationesDefinición .- Ión carga positivaSignificado.- Ión que se mueve al cátodo (negativo)
Importancia de los iones del suelo
Los nutrientes para poder ser absorbidos por las plantas requieren que estén en formas de iones, para que se lleve acabo el proceso de ósmosis. Permitiendo el paso de los nutrientes a través de las paredes de la raíz.
Clasificación de nutrientes
Nutrientes:MacronutrientesMicronutrientes
Nutrientes
Los elementos esenciales se pueden clasificar según:
Concentración en la planta. (Epstein, 1994) Macronutrientes (>0.1%): H-C-O-N-K-Ca-Mg-P-
SSi (sólo en algunas especies)
Micronutrientes (<0.1%): Cl-Fe-B-Mn-Zn-Cu-Ni-MoNa (sólo en algunas especies)
NutrientesMacronutrientes Micronutrientes
Nitrógeno (N)Fósforo (P)Potasio (K)Azufre (S)Calcio (Ca)Magnesio(Mg)Silicio (Si)
Hierro (Fe)Manganeso (Mn) Cobre (Cu) Molibdeno (Mo) Boro (B) Sodio (Na)
Clasificación de compuestos químicos
Compuestos Químicos
Binarios
Ácidos
Óxidos
Sales
Ternarios
Hidróxidos
Oxiácidos
Oxisales
Propiedades de los ácidosÁCIDOS
CARACTERÍSTICAS EJEMPLOS
Tienen sabor agrio Tomates
Cambian el color de los indicadores Frutos cítricos
Reaccionan con algunos metales desprendiendo hidrógeno
Bebidas carbónicas
Las propiedades de los ácidos desaparecen al reaccionar con las bases
Café negro
En disolución acuosa dejan pasar la corriente eléctrica Aspirina
Propiedades de las basesBASES
CARACTERÍSTICAS EJEMPLOSTienen sabor amargo AmoníacoCambian el color de los indicadores Disolución de bicarbonato
de sodioPoseen tacto grasiento JabónLas propiedades básicas desaparecen al reaccionar con los ácidos
Detergentes
En disolución acuosa dejan pasar la corriente eléctrica
Lejía
Propiedades de los óxidosÓxidos:
Óxidos-Ácidos u óxidos-no metálicos.- Son óxidos no metálicos que al reaccionar con el agua forman un oxiácido.
Óxidos-Básicos u óxidos-metálicos.- Son óxidos no metálicos que al reaccionar con el agua forman un hidróxido.
Propiedades de las salesSales.- Son el producto de la reacción de un ácido y una base.
Sales ácidas.- Son el producto de un ácido fuerte y una base débil, en solución se comportan como ácido.
Sales básicas.- Son el producto de un ácido débil y una base fuerte, en solución se comportan como base.
Sales neutras.- Son el producto de un ácido fuerte y una base fuerte, en solución no afectan al pH.
Propiedades de las salesSales amortiguadores o buffers.
Son aquellas que son producto de un ácido débil y una base débil, tienen la capacidad de mantener el nivel de pH de una solución, comportándose como base al agregar un ácido, y como un ácido al agregar una base.
Permite controlar el pH
