miércoles, 18 de febrero de 2009

A QUE SE DEBE LA ACIDEZ DEL SUELO





La acidez del suelo mide la concentración en hidrogeniones.
En los suelos los hidrogeniones están en la solución, pero también existen en el complejo de cambio, o sea hay dos tipos de acidez, activa o real (en solución) y de cambio o de reserva (para los adsorbidos). Ambas están en equilibrio dinámico. Si se eliminan H+ de la solución se liberan otros tantos H+ adsorbidos. Como consecuencia el suelo muestra una fuerte resistencia a cualquier modificación de su pH, está fuertemente tamponado.
Los factores que hacen que el suelo tenga un determinado valor de pH son diversos, fundamentalmente:
Naturaleza del material original. Según que la roca sea de reacción ácida o básica.
Factor biótico. Los residuos de la actividad orgánica son de naturaleza ácida.
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.
Complejo adsorbente. Según que esta saturado con cationes de reacción básica (Ca++, Mg++...) o de reacción ácida (H+ o Al+++). También dependiendo de la naturaleza del cambiador variará la facilidad de liberar los iones adsorbidos.

Importancia del pH



Influye en las propiedades físicas y químicas.
Propiedades físicas. Los pH neutros son los mejores para las propiedades físicas de los suelos. A pH muy ácidos hay una intensa alteración de minerales y la estructura se vuelve inestable. En pH alcalino, la arcilla se dispersa, se destruye la estructura y existen malas condiciones desde el punto de vista físico.
Propiedades químicas y fertilidad. La asimilación de nutrientes del suelo está influenciadas por el pH, ya que determinados nutrientes se pueden bloquear en determinadas condiciones de pH y no son asimilable para las plantas .
Alrededor de pH 6-7,5 son las mejores condiciones para el desarrollo de las plantas.



Potencial de oxidación - reducción



Las condiciones de oxidación-reducción del suelo son de gran importancia para procesos de meteorización, formación de diversos suelos y procesos biológicos, también están relacionadas con la disponibilidad de ciertos elementos nutritivos.
La formulación química de las reacciones de oxidación-reducción es la siguiente:
ESTADO OXIDADO + ELECTRONES <=> ESTADO REDUCIDO
En el suelo existe un equilibrio entre los agentes oxidantes y reductores. La materia orgánica se encuentra reducida y tiende a oxidarse, es reductora, ya que al oxidarse tiene que reducir a otro de los materiales del suelo. Por el contrario el oxígeno es oxidante. Por otra parte hay muchos elementos químicos que funcionan con valencias variables, pudiendo oxidarse o reducirse según el ambiente que predomine.
Los procesos de oxidación reducción envuelven a elementos que pueden actuar con diferentes valencias y entre ellos tenemos: Fe, Mn, S, N. Algunos ejemplos de procesos de de oxidación en el suelo son:
Oxidación: del Fe+2 de minerales primarios en Fe+3 formando óxidos e hidróxidos; la transformación de Mn+2 en Mn+4; la oxidación de S=, por ejemplo de pirita, en sulfatos; la nitrificación o sea la transformación de NH4 en nitritos y nitratos.
Por el contrario muchos procesos suceden bajo condiciones reductoras como la desnitrificación, la desulfuricación, la formación de compuestos Fe+2 y Mn+2.
Los valores de pH y potencial redox (medidas Eh) delimitan los campos de estabilidad de los materiales del suelo. Los compuestos de Fe y Mn son muy sensibles a cambios de pH y Eh.Dado que en el proceso electroquímico se produce la migración de iones H+ y OH- y su posible descarga en los electrodos, para poner de manifiesto, la mayor concentración de alguno de ellos en la disolución, necesitaremos un indicador ácido base. La fenolftaleína, si debemos identificar una mayor concentración de iones OH- y el azul de bromotimol, para reseñar la mayor concentración de H+. Pero si no disponemos de ellos también se pueden usar indicadores naturales (véase el tema Indicadores ácido –base I), o rojo de metilo, verde de metilo y violeta de metilo.
En este trabajo utilizaríamos yoduro potásico, yodato potásico y bromuro sódico.
En las disoluciones aparecerán los iones de la sal, así como los iones H+ y OH-. El que se descarguen unos u otros en los electrodos, siempre se descargará primero, el que necesite menos trabajo, lo cual, dejando aparte fenómenos secundarios (sobretensiones[1][1] [1], solvataciones, reacciones anómalas etc), que afectan fundamentalmente a los iones H+ y OH-, dependerá de los potenciales normales de reducción de las distintas formas y será regulado por la ecuación de Nernst. De esta manera se pueden ordenar los iones en sus respectivas carreras hacia los electrodos, por su mayor facilidad de descarga.
Si cubrimos unos milímetros del fondo de la caja Petri con una disolución diluida de KI, en la disolución aparecerán los iones K+, H+, I- y OH- . De acuerdo con lo enunciado antes, en el ánodo, se descarga primero el ion yoduro, según el proceso:
En el ánodo (+) : 2I- - 2e = I2(s)
En el cátodo (-): 2H+ +2e = H2(g)

El K+ no se descargar, por lo que en disolución surge un exceso de OH- respecto de los iones H+, que se puede caracterizar por un aumento del pH , lo cual podrá provocar la aparición del color rojo violáceo de la fenolftaleína.
En el entorno de los electrodos, se modifica instantáneamente la concentración de H+ y OH- (inicialmente el pH sería 7). La desaparición de H+ al descargarse en el cátodo hace que en esa zona aumente especialmente la concentración de iones OH-
Los procesos se podrían explicar, a un nivel elemental,
Existen al principio en la disolución, indicando las flechas, aquéllos, que según los procesos redox, se descargarán. El indicador fenolftaleína, actuará como “chivato”, en aquellas zonas cuyo pH suba de 10 (vira de incoloro a rojizo-violáceo a pH>10).



El Modelo De Enlace Iónico



Este enlace se produce cuando átomos de elementos metálicos (especialmente los situados más a la izquierda en la tabla periódica -períodos 1, 2 y 3) se encuentran con átomos no metálicos (los elementos situados a la derecha en la tabla periódica -especialmente los períodos 16 y 17). En este caso los átomos del metal ceden electrones a los átomos del no metal, transformándose en iones positivos y negativos, respectivamente. Al formarse iones de carga opuesta éstos se atraen por fuerzas eléctricas intensas, quedando fuertemente unidos y dando lugar a un compuesto iónico.





COMO SE DISUELVEN LAS SALES





Las verdaderas sales son solidas y sus redes negativas están formadas por iones positivos y negativos. Cuando se disuelven en agua, permanecen ionizados al 100%. Prácticamente no existen en forma de moléculas. En estado sólido las llamamos electrolitos. Existe un grupo de compuestos que tienen propiedades iguales a las de las sales, aunque la mayoría no lo son. Usualmente cuando están expuestas al agua, forman soluciones acuosas, y reciben el nombre de seudoelectrolitos. Su estructura molecular es semipolar, pero al exponerlas al agua se disocian o ionizan y conducen corrientes eléctricas; esto se debe a las reacciones químicas reversibles con las moléculas de agua produciendo los iones. Todos los ácidos y la mayoría de las sales atmosféricas, como sales en general, pertenecen al grupo de los seudoelectrolitos. En la solución acuosa de un seudoelectrolito existen iones negativos, positivos y moléculas no disociadas, por lo que entre ellos existe un equilibrio, cuyo ejemplo es la disociación de acido clorhídrico en agua:
HCl + H2O H3O+ + Cr


EL PAPEL DEL AGUA EN ESTE PROCESO


La presencia de solutos disueltos provocan cambios en la estructura y en las propiedades del agua liquida. Por ejemplo, cuando una sal tal como NaCI se disuelve en el agua , los iones Na+ y CI- , se hallan rodeados de una capa de dipolo de l agua. Estos iones hidratados poseen una geometría algo diferente de las agrupaciones de moléculas de agua unidas mediante enlaces de hidrogeno; su ordenación superior y de estructuras es mas regular. la tabla 2-3 muestra las distancias iterionicas medias en disoluciones acuosas de NaCI de función de la concentración de la sal. Observemos cuando la concentración de NaCI es d 0.15 M, que es la concentración aproximada del NaCI es el plasma sanguíneo(y la de sales de K+ en el citoplasma celular) Los iones Na+ y CI- hidratado poseen un diámetro de 0.5 a 0.7 nm y un agrupamiento tetraédrico de cinco moléculas de agua tiene un diámetro de apoximadamente 0.5 nm,esta claro que debe haber un cambio considerable en la estructura tridimensional y en la propiedades del agua liquida cuando se disuelve NaCI en ella a la concentración aproximada con que se encuentre en los fluidos biológicos. Las sales disueltas tienden, por tanto a “romper” la estructura normal del agua.

No hay comentarios:

Publicar un comentario en la entrada