quimica II: febrero 2011

¿que importancia tiene conocer la acidez del suelo?

Equipo

¿Qué importancia tiene conocer la acidez del suelo?

Ácido-Base

Arrhenius

La acidez, unida a la poca disponibilidad de nutrientes, es una de las mayores limitaciones de la baja productividad de los suelos ácidos. Aunque la acidificación es un proceso natural, la agricultura, la polución y otras actividades humanas aceleran este proceso. Debido al aumento de áreas acidificadas en el mundo y a la necesidad de producir más alimentos, es fundamental entender la química que explica el proceso de acidificación de los suelos. De esta forma se podrán desarrollar prácticas para recuperarlos o no acidificarlos. Así, estas prácticas de manejo y remediación se basarán en principios y leyes generales de química y no en conocimientos empíricos que solo son de aplicación local.

Una reacción ácido-base o reacción de neutralización es una reacción química que ocurre entre un ácido y una base.

Existen varios conceptos que proporcionan definiciones alternativas para los mecanismos de reacción involucrados en estas reacciones, y su aplicación en problemas en disolución relacionados con ellas. A pesar de las diferencias en las definiciones, su importancia se pone de manifiesto como los diferentes métodos de análisis cuando se aplica a reacciones ácido-base de especies gaseosas o líquidas, o cuando el carácter ácido o básico puede ser algo menos evidente. El primero de estos conceptos científicos de ácidos y bases fue proporcionado por el químico francés Antoine Lavoisier, alrededor de 1776.^[]

En 1884 Arrhenius desarrolló la teoría de la existencia del ión, ya predicho por Michael Faraday en 1830, a través de la electrólisis.

Su teoría afirma que en las disoluciones electrolíticas, los compuestos químicos disueltos se disocian en iones, manteniendo la hipótesis de que el grado de disociación aumenta con el grado de dilución de la disolución, que resultó ser cierta sólo para los electrolitos débiles.

Donde las precipitaciones son intensas se produce un lavado de bases en el suelo y por percolación se van llevando los elementos que le dan alcalinidad tendiendo el suelo a la acidez.

El pH es uno de los principales responsables en la disponibilidad de nutrientes para las plantas influyendo en la mayor o menor asimilabilidad de los diferentes nutrientes considerando en conjunto los efectos producidos por los diferentes valores de pH en cuanto a la absorción de los nutrientes, puede decirse que el pH ideal está entre 6 y 7 presentándose en zonas húmedas valores entre 5-7 y 7-8.5 para zonas aridas

Ecuación de Arrhenius

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La ecuación de Arrhenius es una expresión matemática que se utiliza para comprobar la dependencia de la constante de velocidad (o cinética) de una reacción con la temperatura a la que se lleva a cabo esa reacción, de acuerdo con la expresión:

$k(T)=A \cdot e^{-\frac{Ea}{RT}}$

donde:

k(T): constante cinética (dependiente de la temperatura)

A: factor preexponencial o factor de frecuencia. Refleja la frecuencia de las colisiones.

Ea: energía de activación, expresada en kJ/mol.

R: constante universal de los gases. Su valor es 8,3143 J·K^-1·mol^-1

T: temperatura absoluta [K]

Para ser usada como modelo de regresión lineal entre las variables K y T ^{− 1}, esta ecuación puede ser reescrita como:

El fenómeno de la acidez :

Reduce el crecimiento de las plantas.

Ocasiona disminución de la disponibilidad

de algunos nutrimientos como Ca, Mg, K y P.

Favorece la solubilización de elementos

tóxicos para las plantas como el Al y Mn. El pH en suelos ácidos

comúnmente es de 4 a 6.5 unidades. Valores mas debajo de 4 se obtienen solamente cuando los ácidos libres están presentes. Valores arriba de 7 indican alcalinidad aun así es posible que apreciables cantidades de acidez del suelo, refiriéndonos a términos de capacidad amortiguadora o carga dependiente del pH, puede existir en suelos alcalinos. El pH en el suelo se mide en una suspensión de suelo y agua. Los factores que afectan al pH en el lado ácido se dan entre la relación suelo - agua y el contenido de sales de la suspensión suelo - agua.

ACIDO: sustancia que tiende a dar protones (H+) a otra sustancia
BASE: cualquier sustancia que tiende a recibir protones
Con la definición de pH dada anteriormente, la escala toma valores desde cero, un ácido fuerte es el que tenga un pH de 1, hasta 14, por lo tanto la base mas fuerte tiene un pH de 14, el punto medio del pH es 7, que representa soluciones con un pH neutro, ni ácidas ni básicas.

Svante Arrhenius, en 1887, llegó a la conclusión de que las propiedades características de las disoluciones acuosas de los ácidos se debían a los iones hidrógeno, H+, mientras que las propiedades típicas de las bases se debían a iones hidróxido, OH- .
En disolución acuosa:

Ácido es una sustancia que se disocia produciendo H+.
Bases es una sustancia que se disocia produciendo iones hidróxido, OH-.

Al y Mn. El pH en suelos ácidos

comúnmente es de 4 a 6.5 unidades. Valores mas debajo de 4 se obtienen solamente cuando los ácidos libres están presentes. Valores arriba de 7 indican alcalinidad aun así es posible que apreciables cantidades de acidez del suelo, refiriéndonos a términos de capacidad amortiguadora o carga dependiente del pH, puede existir en suelos alcalinos. El pH en el suelo se mide en una suspensión de suelo y agua. Los factores que afectan al pH en el lado ácido se dan entre la relación suelo - agua y el contenido de sales de la suspensión suelo - agua

Tienen sabor ácido como en el caso del ácido cítrico en la naranja.
Cambian el color del papel tornasol azul a rosado, el anaranjado de metilo de anaranjado a rojo y deja incolora a la fenolftaleína.
Son corrosivos.
Producen quemaduras de la piel.
Son buenos conductores de electricidad en disoluciones acuosas.
Reaccionan con metales activos formando una sal e hidrógeno.
Reaccionan con bases para formar una sal mas agua.
Reaccionan con óxidos metálicos para formar mas h2

El químico sueco Svante Arrhenius fue el primero en atribuir las propiedades de acidez al hidrógeno en 1884. Un ácido de Arrhenius es una sustancia que aumenta la concentración de catión hidronio, H₃O⁺, cuando se disuelve en agua. Esta definición parte del equilibrio de disociación del agua en hidronio e hidróxido:

H₂O(l) + H₂O (l)

H₃O⁺(ac) + OH^-(ac)

En agua pura, la mayoría de moléculas existen como H₂O, pero un número pequeño de moléculas están constantemente disociándose y reasociándose.

TIPOS DE SUELO SEGÚN EL Ph

La acidificación también ocurre cuando base cationes por ejemplo calcio, magnesio, potasio y sodio se pierden del suelo. Las pérdidas ocurren cuando estas bases se lixivian del suelo. Esto que lixivia aumentos con el aumento de precipitación. Lluvia ácida acelera lixiviación de bases. Bases de la toma de las plantas del suelo como crecen, donando un protón a cambio de cada catión bajo. Donde se quita el material de planta, como cuando se registra un bosque o se cosechan las cosechas, las bases que han tomado se pierden permanentemente del suelo.

Arrhenius definió las bases como substancias que se disuelven en el agua para soltar iones de hidróxido (OH^-) a la solución. Por ejemplo, una base típica de acuerdo a la definición de Arrhenius es el hidróxido de sodio (NaOH):

NaOH

H₂O

Na⁺(aq)

OH^-(aq)

La definición de los ácidos y las bases de Arrhenius explica un sinnúmero de cosas. La teoría de Arrhenius explica el por qué todos los ácidos tienen propiedades similares (y de la misma manera por qué todas las bases son similares).

SUELOS

neutros

6,8 y 7,2

acidos

Inferior 6,8

Alacalino o basico

Superior a 7,2

Una reacción ácido-base o reacción de neutralización es una reacción química que ocurre entre un ácido y una base. Existen varios conceptos que proporcionan definiciones alternativas para los mecanismos de reacción involucrados en estas reacciones, y su aplicación en problemas en disolución relacionados con ellas. A pesar de las diferencias en las definiciones, su importancia se pone de manifiesto como los diferentes métodos de análisis cuando se aplica a reacciones ácido-base de especies gaseosas o líquidas, o cuando el carácter ácido o básico puede ser algo menos evidente. El primero de estos conceptos científicos de ácidos y bases fue proporcionado por el químico francésAntoine Lavoisier, alrededor de 1776.

Esto conduce a la definición de que, en las reacciones ácido-base de Arrhenius, se forma una sal y agua a partir de la reacción entre un ácido y una base. En otras palabras, es una reacción de neutralización.

ácido⁺ + base⁻ → sal + agua

Los iones positivos procedentes de una base forma una sal con los iones negativos procedentes de un ácido. Por ejemplo, dos moles de la base hidróxido de sodio (NaOH) pueden combinarse con un mol de ácido sulfúrico (H₂SO₄) para formar dos moles de agua y un mol desulfato de sodio.

2 NaOH + H₂SO₄ → 2 H₂O + Na₂SO₄

la acidez del suelo

El pH de un suelo es el resultado de múltiples factores, entre los que cabe destacar:

Tipo de minerales presentes en un suelo
Meteorización (de tales minerales y los que contiene la roma madre)
Humificación en sentido amplio (descomposición de la materia orgánica)
Dinámica de nutrientes entre la solución y los retenidos por los agregados
Propiedades de los agregados del suelo y en especial lo que se denomina intercambio iónico

Cuando nos referimos al pH del suelo, solemos hacerlo a la solución de las aguas del suelo en un momento dado, aunque ya veremos que existen otros tipos de estimaciones. En consecuencia, estimamos la fracción activa de iones hidrógeno [H⁺]. En base a esta última podemos clasificar los suelos según su grado de acidez en los siguientes tipos:

Muy ácido ? pH. < 5,5
Ácido ? 5,6< pH. < 6,5
Neutro ? 6,6 > pH < 7,5
Básico o ligeramente alcalino ?7,6 > pH > 8,5
Muy alcalino ? pH > .8,6

Las condiciones de acidez se dan con mayor frecuencia en:

· Las regiones de alta pluviometría

· Cuando las bases son desplazadas por los hidrogeniones o captadas por las plantas

· Secreción de sustancias ácidas por las raíces de las plantas

· Compuestos ácidos formados en la descomposición de la materia orgánica

· Suelo jóvenes desarrollados sobre substratos sumamente ácidos

· Contaminación atmosférica que da lugar a las denominadas lluvias ácidas

· Drenaje de ciertos suelos hídricos o encharcados ricos en pirita (suelos ácido sulfáticos), como ocurre con los manglares

· Etc.

recapitulacion 6.

Equipo	Resumen
1	El martes iniciamos con el tema del mol Que se obtiene al sumar las masas atómicas de los elementos y dividirlo entre los gramos que vamos a calcular. El jueves realizamos problemas para calcular los moles de distintas reacciones químicas.
2	El martes vimos el tema de mol donde sacamos la masa atómica, molecular y la formula de los elementos. El jueves resolvimos problemas para sacar moles y balancear la formula….
3	El martes hicimos ejercicios sobre el tema de las moles, donde sumamos las masas atómicas de varios elementos. El jueves cada equipo resolvió problemas para sacar las moles de algunas reacciones.
4	El día 15 del presente mes vimos ejercicios de moles, ya que se especifico como sacarlo y se saco el de varios elementos. El día 17 se especifico y se reafirmo lo visto el día martes.
5	El día martes 15 de febrero del 2011 hicimos ejercicios sobre la molaridad y el jueves resolvimos unos problemas para calcular los moles J
6	El martes realizamos ejercicios sobre moles, donde calculamos las masas atómicas de varios elementos. El jueves cada equipo resolvió dos problemas de cálculo molar.

Aclaración de dudas

Ejercicio

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Detergencia	Equipo 2
Remedios antiguos	Equipo 6
Medicamentos	eQuiipO 1
Fibras naturales	Equipo 5
Fibras artificiales	Equipo 4
Química en el deporte	Equipo 3

relaciones Mol-Mol

Es una de las 4 relaciones estequiométricas, en ella se propone la relación de masa de cada reactivoy/o producto que interviene en una reacción en función de su cantidad de mol. Por ejemplo, si tenemos la siguiente reacción:
1Cu + 4HNO3 ---------> 1Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2 H2O

Podemos hacer la relación mol-mol de cualquiera de los compuestois participantes en esta reacción, con esto podemos predecir y/o presuponer la cantidad de reactivo que se utiliza, así como la cantidad de reactivo que se forma, suponemos:

1 mol Cu ---- producen ---- 2 mol de NO2
4 mol HNO3 --- producen ---- 2 mol de H2O

y así podemos hacer lo mismo en cantidades multiples del original

¿Como ayuda la quimica a determinar la cantidad de sustancias que intervienen en las reacciones de obtencion de sales ? (masa atomica,unidades, masa molar, calculo de mol)

Equipo	¿Cómo ayuda la química a determinar la cantidad de sustancias que intervienen en las reacciones de obtención de sales?	Masa atómica	Unidades	Masa molecular	Unidades	Calculo de Mol
1	La química tiene varios tipos de unidades que ocupa para calcular las reacciones. Y para calcular las sales por ejemplo tenemos el mol calculando Atreves de la masa atómica	Xxxxxxxxxxx	xxxxxxxxx	xxxxxxxxxxx	xxxxxxx	xxxxxxxxxx
2	xxxxxxxxx	La masa atómica (m_a) es la masa de un átomo, más frecuentemente expresada en unidades de masa atómica unificada.^[] La masa atómica puede ser considerada como la masa total de protones y neutrones en un solo átomo (cuando el átomo no tiene movimiento). La masa atómica es algunas veces usada incorrectamente como un sinónimo de masa atómica relativa, masa atómica media y peso atómico; estos últimos difieren sutilmente de la masa atómica. La masa atómica está definida como la masa de un átomo, que sólo puede ser de un isótopo a la vez, y no es un promedio ponderado en las abundancias de los isótopos.	xxxxxxxxxx	xxxxxxxxx	xxxxxxxxxx	xxxxxxxxxx
3	xxxxxxxxxx	Xxxxxxxxxx	La unidad de masa atómica unificada (símbolo u)^[] o dalton (símbolo Da) ^[] Equivale a la doceava (1/12) parte de la masa de un átomo de carbono-12.	xxxxxxxxxx	xxxxxxxxxxx	xxxxxxxxx
4	xxxxxxxxxx	xxxxxxxxx	xxxxxxxxx	La masa molecular se calcula sumando las masas atómicas de los elementos que componen la molécula. Así, en el caso de la molécula de agua, H₂O, su masa molecular sería: $2 \times 1,00797 + 15,9994 = 18,01534 u\,\!$ (masa atómica del H: 1,00797, masa atómica del O: 15,9994) Se multiplica por 2, ya que la molécula de agua contiene 2 átomos de hidrogeno (H).	xxxxxxxxxx	xxxxxxxxxx
5	xxxxxxxxxxxxx	xxxxxxxxx	xxxxxxxxx	xxxxxxxxxxxx	Unidad de masa utilizada fundamentalmente para expresar la masa de los átomos (masa atómica). Equivale a una doceava parte de la masa del núcleo del isótopo más abundante del carbono: el ¹²C. Se corresponde aproximadamente con la masa de un protón (o un átomo de hidrógeno). Se abrevia como uma, aunque también puede encontrarse por su acrónimo inglés: amu (Atomic Mass Unit). 1 uma = 1.67 · 10^-27 kg 1 g ~ 6 · 10²³ uma Por ejemplo, la masa atómica del silicio es de 28,1 uma	xxxxxxxx
6	xxxxxxxxx	xxxxxxxx	xxxxxxxxxx	xxxxxxxxxxxxx	xxxxxxxxxxx	Lo primero es conocer la masa atómica (si se trata de átomos) o masa molecular (si se trata de compuestos). ¿Cuántos moles tenemos en m gramos de un compuesto? Aplicaremos siguiente factor de conversión: como m viene en gramos, en el denominador del factor pondremos la masa molecular en gramos, para que se vaya, y en el numerador 1 mol. Ejemplo. Tengamos 225 g de agua, ¿cuántos moles son? Necesitamos la masa molecular del agua (M_agua= 18 u): ¿Cuántos gramos son n moles de un compuesto? Aplicaremos el siguiente factor de conversión: como n es el número de moles, en el denominador del factor pondremos 1mol y en el numerador la masa de un mol en gramos (masa molecular en gramos). Ejemplo. Tengamos 15 moles de agua, ¿cuántos gramos son? Necesitamos la masa molecular del agua (M_agua= 18 u):

Ejercicio:

Calcular el número de mol para cien gramos de la sustancia:

1	Cloruro de sodio	Formula NaCl	Masas atómicas Na = 23 g/mol Cl= 35.5 g/mol	Masa molecular 58.5 g/mol	Numero de MOL = 100g /58.5g/mol = 1.7mol
2	Cloruro de potasio	KCl	K=39 g/mol Cl=35.5g/mol	74.5g/mol	MOL=100g/74.5g/ mol=1.3mol
3	Fluoruro de sodio	NaF	Na=23g/mol F=19g/mol	42g/mol	MOL=100g/42g/ mol=2.3mol
4	Fluoruro de potasio	KF	K=39g/mol F=19g/mol	58g/mol	MOL=100g/58g/ mol=1.72mol
5	Yoduro de calcio	CaI₂	I=(127)2g/mol Ca=40g/mol	294g/mol	MOL=100g/294g/ mol=0.401mol
6	Yoduro de magnesio	MgI₂	I=(127)2g/mol Mg= 24.3g/mol	278.3g/mol	MOL=100g/278.3g/ mol=0.359mol
7	Bromuro de calcio	CaBr₂	Ca=40g/mol Br= (80)2g/mol	200g/mol	MOL=100g/200g/ mol=0.5mol
8	Bromuro de potasio	KBr	K=39g/mol Br=80g/mol	119g/mol	MOL=100g/119g /mol=0.84mol
9	Carbonato de sodio	Na₂CO₃	Na=(23)2g/mol C=12g/mol O=(16)3g/mol	106g/mol	MOL=100g/106g/mol=0.94 mol
10	Carbonato de potasio	K₂CO₃	K=(39)2g/mol C=12g/mol O= (16)3g/mol	138g/mol	MOL=100g/138g/mol=0.72 mol
11	Sulfato de sodio	Na₂SO₄	Na=23 g/mol S=32 g/mol O= (16)4 g/mol	119 g/mol	MOL= 100g/119g/mol=.8mol
12	Sulfato de magnesio	MgSO₄	Mg=24.3g/mol S=32g/mol O=(16)4g/mol	112.3 g/mol	MOL=100g/112.3g/mol=0.89 mol
13	Sulfato de calcio	CaSO₄	Ca=40g/mol S=32g/mol O=(16)4g/mol	136 g/mol	MOL=100g/136g/mol=0.73 mol
14	Nitrato de sodio	NaNO₃	Na=23g/mol N=14g/mol O=(16)4g/mol	101 g/mol	MOL=100g/101g/mol=0.99 mol
15	Nitrato de magnesio	Mg(NO₃)₂	Mg=24.3=g/mol N=(14)2=g/mol O=(16)6=g/mol	148.3 g/mol	MOL=100g/148.3g/mol=0.67
16	Sulfuro de sodio	Na₂S	Na=(23)2g/mol S=32.05g/mol	78.05	MOL=100g/78.05g/mol=1.28
17	Sulfuro de magnesio	MgS	Mg=24.3g/mol S=32g/mol	56.3 g/mol	MOL=100g/56.3g/ mol=1.77
18	Sulfuro ferroso	FeS	Fe=55.8g/mol S=32g/mol	87.8 g/mol	MOL=100g/87.7g/mkol=1.13
19	Sulfuro de calcio	CaS	Ca= 40.8 g/mol S= 32.05g/mol	72.14 g/mol	MOL=100g/72.14g mol=1.38
20	Fosfato de sodio	Na₃PO₄	Na=(23)3g/mol P=40g/mol O=(16)4g/mol	173 g/mol	MOL=100g/173g/ mol= 0.57
21	Fosfato de calcio	Ca₃(P0₄)₂	Ca=3(40.08) g/mol P=2(30.97) g/mol 0=8(15.94) g/mol	310.1 g/mol	MOL=100g/310.1/mol=0.322mol.
22	Sulfato de cobre	Cu₂SO₄	Cu=(63.5)2g/mol S=32g/mol O=(16)4g/mol	223 g/mol	MOL=100g/223g/mol=0.44
23	Sulfito de sodio	Na₂SO3	Na=(23)2g/mol S=32g/mol O=(16)3g/mol	142g/mol	MOL=100g/142g/mol= 0.70
24	Sulfito de magnesio	MgSO₃	Mg= 24.3 g/mol S=32.06 g/mol O=(15.99)3 = 47.97 g/mol	104.33 g/mol	MOL = 100g/104.33g/mol= 0.95 mol.
25	Nitrito de sodio	NaNO₂	Na=23g/mol N=14g/mol O=(16)2g/mol	69 g/mol	MOL=100g/69g/mol=1.44
26	Nitrito de magnesio	Mg(NO₂)₂	Mg=24.3g/mol N=(14)2g/mol O=(16)6g/mol	148.3 g/mol	MOL=100g/148g/mol=0.67
27	Bicarbonato de sodio	NaHCO₃	Na=23g/mol H=1g/mol C=12g/mol O=(16)3g/mol	84 g/mol	MOL=100g/84g/mol=1.19