domingo, 27 de febrero de 2011

Indagación #8


La erosión, la compactación, el aumento de la salinidad y de la acidez del suelo son los mayores problemas relacionados con su manejo inadecuado y podrían tener relación directa con la escasez de alimentos en un futuro no muy distante, resultando en un profundo desequilibrio del sistema productivo, si prácticas correctas no son adoptadas.
La agricultura dio un salto cuando se descubrieron y aplicaron los abonos químicos, pero hoy se confronta el problema del aumento de la salinidad de los suelos, provocado por el exceso de abonos. Un análisis previo, en laboratorios especializados, de las características físico-químicas del suelo en función de cada cultivo, permite la aplicación de los fertilizantes adecuados en las cantidades óptimas, evitando los excesos. El movimiento de agricultura orgánica ha avanzado en encontrar y difundir tecnologías que contrarresten las negativas secuelas sobre el suelo de la llamada revolución verde y los agroquímicos.

[editar]Conservación de los organismos del suelo

Promover el equilibrio de los organismos beneficiosos del suelo es un elemento clave de su conservación. El suelo es unecosistema que incluye desde los microorganismos, bacterias y virus, hasta las especies macroscópicas, como la lombriz de tierra.
Los efectos positivos de la lombriz son bien conocidos, al airear, al crear drenajes y al promover la disponibilidad macronutrientes. Cuando excretan fertilizan el suelo con fosfatos y potasio. cada lombriz puede excretar 4,5 kg por año.
También los microorganismos cumplen un papel vital para la obtención de macronutrientes. Por ejemplo, la fijación de nitrógeno es realizada por bacterias simbióticas. Estas bacterias tienen la enzima denominada nitrogenasa, que combina el nitrógeno gaseoso con hidrógeno, para producir amoníaco, que es convertido por las bacterias en otros compuestos orgánicos. Algunas bacterias nitrificantes tales como Rhizobia, viven en los nódulos de las raíces de las legumbres. Establecen una relación mutualística con la planta, produciendo el amoníaco a cambio de los carbohidratos. Varios hongos desarrollan micorrizas o asociaciones simbióticas con las raíces de plantas vasculares. Estos hongos aumentan la disponibilidad de minerales, del agua, y de alimentos orgánicos a la planta, mientras que extraen a los azúcares y a los aminoácidos de la planta.
A menudo hay consecuencias imprevistas e involuntarias del uso de químicos sobre los organismos del suelo. Así cualquier uso de pesticidas se debe emprender solamente después del análisis cuidadoso de las toxicidades residuales sobre los organismos del suelo, así como de los componentes ecológicos terrestres.

La erosion hídrica reduce significativamente el potencial de producción en los campos. El agua que escurre decapita el horizonte superior del suelo (el más fértil). En terrenos con pendiente, este problema se evita si se reduce la velocidad del agua con la utilización de canales de evacuación de excedentes hídricos, denominados "terrazas". Las terrazas constan de un canal de intercepción y un lomo de tierra, cruzan la pendiente de tal manera, que el agua que captan es ordenada y encausada hacia un canal de desagüe que deposita los excedentes fuera del lote con una velocidad no erosiva, pero además de frenar un escurrimiento excesivo estas obras fomentan la infiltración del agua, es decir que aseguran que la mayoría de las gotas de agua que entran a el campo se queden allí, almacenando mas agua para el cultivo. La medición de estas obras hidráulicas es llevada a cabo por ingenieros agrónomos y se utilizan para su construcción implementos tales como arados, rastras de discos, palas de arrastres, terraceadores y motoniveladoras. Estas obras previenen la formación de surcos y zanjas, algunos de estos con un ancho de 20 m y una profundidad de 4 m dependiendo de la intensidad y longitud de la pendiente.

[editar]Rotación de cultivos

Cada tipo de cultivo tiene sus necesidades y muchas veces lo que falta para uno sobra para el otro. Así, un manejo adecuado de los cultivos resulta en menor necesidad de abonos y de protecciones. Como regla general, es muy beneficioso intercalar leguminosas y gramineas en un ciclo productivo.

[editar]Abono verde

Consiste básicamente en sembrar un cultivo, sin el objetivo de aprovechamiento económico y única o principalmente para mantener el suelo cubierto y disminuir la erosión entre los períodos de cultivos comerciales, o entre las filas de los cultivos permanentes. Como normalmente se plantan especies que aumentan la fertilidad del suelo, como las leguminosas, que fijan el nitrógeno directamente o con la ayuda de bacterias, el resultado es una mayor productividad en el siguiente período. Existen también plantas que reducen la compactación del suelo con sus raíces profundas.
Siembre Directa
Es probado que es una de las mejores técnicas de conservacion de suelos. Se entiende por Siembra Directa a la siembra del cultivo sobre los restos del cultivo anterior, sin laborear el suelo, de manera que por ejemplo, se abre apenas haciendo una microlabranza en un surco para la semilla y el fertilizante. Se usan sembradoras especiales (de directa) con una bateria de discos y cuchillas que realizan la operación en el suelo. Con esta técnica se promueve la conservación del suelo y de su actividad biologica. Una de las principales ventajas es la presencia de cobertura sobre el terreno y la reducción significativa de la compactación de las capas más profundas del suelo, es decir que evita los pisos de arado. Su principal desventaja es un aumento inicial del uso de herbicidas para controlar malezas. Por ello la asesoría de un agrónomo o técnico especializado es fundamental en el proceso. Sin embargo, las ventajas se incrementan cosecha a cosecha, son acumulativas y se trata de un proceso virtuoso.

[editar]Explorar sinergias

Varias actividades agrícolas son complementarias, pudiendo generar economía de recursos si son bien exploradas. Asociar cultivos anuales con ganadería o la avicultura puede ahorrar energía y abonos y generar beneficios para el agricultor y elmedio ambiente.

viernes, 25 de febrero de 2011

Recapitulación #7 26-Febrero-2011

El Martes cada equipo paso a poner la importancia del suelo y la definición de la Teoría de Arrhenius. El Jueves realizamos un experimento donde comprobamos si la sustancia era un ácido, un Hidróxido o una sal; después le Colocamos indicador universal, par ver que color tenían antes y depués de poner el indicador universal y realizamos la ionización de cada fórmula.    

jueves, 24 de febrero de 2011

Acidez del suelo 24-Febrero-2011

¿Cómo podemos caracterizar si un material o una sustancia son ácidos o básicos?
¿Qué relaciones positivas y negativas existen entre estos materiales y la actividad humana?
Material:
Sustancias: las naranjas, los limones y las toronjas, cloruro de sodio, bicarbonato de sodio ácidos: clorhídrico, sulfúrico, nítrico, hidróxidos: sodio, calcio, potasio, suelo: abajo, en medio, arriba. Indicadores,  agua destilada.
PROCEDIMIENTO:
-       Ver los colores que tiene cada indicador disponible en medio ácido y en el básico.
-       Colocar en la capsula de porcelana cinco gotas de la sustancia, adicionar tres gotas del indicador universal, anotar el color inicial y  final.
-       Averiguar si un producto desconocido se comporta como ácido o básico.
-       Disolver cada suelo en agua destilada, y filtrar.
Sustancia
Nombre
O Formula
Ionización
Color inicial
Color Final
Tipo de sustancia
Acido, sal, hidróxido
Agua Dest.
H2O
2H+ O=
Transparente
Verde
Neutro
HCl
Acido clorhídrico
H+ Cl-
transparente
fucsia
Acido
H2SO4
Acido sulfúrico
2H+ SO4=
transparente
Rojo
Fucsia
Acido
HNO3
Acido nítrico
H+ NO3 -
transparente
Fucsia
Acido
NaOH
Hidróxido de sodio
Na+ OH-
Transparente
Azul
Verde azulado
Hidróxido
NaHCO3
Bicarbonato de Sodio
Na+ HCO3-
Transparente
Verde
Sal (ácida)
Ca(OH)2
Hidróxido de calcio
Ca++
2OH-
Transparente
Rojo
Hidróxido
NaCl
Cloruro de Sodio
Na+ Cl-
Transparente
Amarillo
Sal
Mg (OH)2
Hidróxido de Magnesio
Mg++
2OH-
Transparente
Morado
Hidróxido
Naranja
C6H8O7
H+ C6H7O7-
Amarillo
Rojo
Acido cítrico
Limón
C6H8O6
H+ C6H2O6-
Incoloro- verde
Rojo claro
Acido ascórbico
Toronja
C6H8O7
H+ C6H7O7-
Rosa claro
Rojo
Acido cítrico
Suelo Abajo
carbonato



Sal
En medio
carbonato



Sal
Arriba
carbonato



sal

Conclusiones: Con este experimento pudimos observar los diversos colores de acuerdo a las reacciones que se tenían con las diversas sustancias ya fueran ácidos (tornándose a un color rosa o rojo), hidróxidos (tornándose a un color azul) o entre otras sales. También distinguimos las fórmulas y nombres de cada uno de los compuestos que teníamos.






martes, 22 de febrero de 2011

¿Qué importancia tiene la acidez del suelo? 22-febrero-2011




Equipo
¿Qué importancia tiene conocer la acidez del suelo?
Ácido-Base
Teoría de Arrhenius
1
Los valores idóneos entre los que se debiera encontrar el suelo de cualquier jardín es entre el "6" y el "7", de tal manera que hubiera una cierta acidez en el terreno, pero que estuviera más cerca de unos niveles neutros. Sin embargo, lo más habitual es la existencia de jardines que abarcan una horquilla del "4,5" al "8" de pH, lo que en función de lo que se desee plantar puede ser necesario corregir, aplicándole ciertos complementos minerales.
H+ (aq) + OH (aq) está en equilibrio conH2O
es un concepto ácido-base más simplificado desarrollado por el químico sueco Svante Arrhenius, que fue utilizado para proporcionar una definición más moderna de las bases que siguió a su trabajo con Friedrich Wilhelm Ostwald en el que establecían la presencia de iones en solución acuosa en 1884, y que llevó a Arrhenius a recibir el Premio Nóbel de Química en 1903 como "reconocimiento de sus extraordinarios servicios... prestados al avance de la química por su teoría de la disociación electrolítica
2
LOS VALORES IDÓNEOS ENTRE LOS QUE SE DEBIERA ENCONTRAR EL SUELO DE CUALQUIER JARDÍN ES ENTRE EL "6" Y EL "7", DE TAL MANERA QUE HUBIERA UNA CIERTA ACIDEZ EN EL TERRENO, PERO QUE ESTUVIERA MÁS CERCA DE UNOS NIVELES NEUTROS. SIN EMBARGO, LO MÁS HABITUAL ES LA EXISTENCIA DE JARDINES QUE ABARCAN UNA HORQUILLA DEL "4,5" AL "8" DE PH, LO QUE EN FUNCIÓN DE LO QUE SE DESEE PLANTAR PUEDE SER NECESARIO CORREGIR, APLICÁNDOLE CIERTOS COMPLEMENTOS MINERALES.
PERO ANTES DE LLEGAR A ALTERAR ESTAS CONDICIONES DEL SUSTRATO, RESULTA CONVENIENTE CONOCER EL PH DEL JARDÍN DE CADA UNO Y SABER CUÁLES SON LAS PLANTAS MÁS APROPIADAS. LA FÓRMULA MÁS RECOMENDABLE CONSISTE EN LLEVAR A CABO DIFERENTES MEDICIONES, MÁS AÚN SI EL TERRENO CULTIVABLE ES AMPLIO O EXISTEN ZONAS DIFERENTES DE PLANTACIÓN, PUESTO QUE ES CONVENIENTE CONOCER LOS VALORES DE CADA ZONA. PARA ELLO SE UTILIZARÁ UN EQUIPO DE MEDICIÓN QUE SE PUDE ENCONTRAR EN CUALQUIER TIENDA ESPECIALIZADA .
HECHO POR: ANA KAREN MACIEL CRUZ.
HA + H2OH3O+ + A-                     (1)
  Como ya hemos comentado en secciones anteriores en muchas reacciones, y en particular las reacciones elementales, la expresión de la velocidad puede escribirse como producto de un factor dependiente de la temperatura por otro dependiente de la composición.

velocidad= f1(temperatura) f2(composición)
velocidad= Kf2 (composición)

        Para la mayoría de estas reacciones químicas se ha encontrado que el factor dependiente de la temperatura se ajusta a la ecuación de Arrhenius
http://www.sc.ehu.es/iawfemaf/imag/materia/teoria/formulas/f0031a.gif
Ec. 3.1
        donde K0 es el factor de frecuencia y Ea es la energía de activación de la reacción. Esta expresión se ajusta bien a los resultados experimentales en un amplio rango de temperaturas y se considera como una primera aproximación adecuada para el estudio del efecto de la temperatura sobre la ecuación cinética.
       


3



4
El pH del suelo aporta una información de suma importancia en diversos ámbitos de la edafología. Uno de los más importantes deriva del hecho de que las plantas tan solo pueden absorber los minerales disueltos en el agua, mientras que la variación del pH modifica el grado de solubilidad de los minerales. Por ejemplo, el aluminio y el manganeso son más solubles en el agua edáfica a un pH bajo, y cuando tal hecho ocurre, pueden ser absorbidos por las raíces, siendo tóxicos a ciertas concentraciones. Por el contrario, determinadas sales minerales que son esenciales para el desarrollo de las plantas, En la práctica, resulta infrecuente encontrar suelos con pH inferiores a 3,5 o superiores a 10. En este post, destinado a los estudiantes, relataremos algunos aspectos básicos sobre la importancia que atesora este indicador del estado del medio edáfico.

HCl       +     H2O   -------   Cl-        +      H3O+

Su teoría, como su nombre lo indica, fue propuesto en 1887 por el químico sueco Svante August Arrhenius, quien nació en Upsala, el 19 de febrero de 1859, y murió en Estocolmo el 2 de octubre de 1927.
Según esta teoría, un ácido es cualquier sustancia que contiene hidrógeno y en disolución acuosa, se disocia produciendo iones hidrógeno (H +).
Ejemplos de ácidos pueden estar relacionadas con el ácido clorhídrico (HCl), ácido sulfúrico (H2SO4), ácido nítrico (HNO3), entre otros.
Si un ácido sólo se puede perder un ion de hidrógeno se llama monoácido, puede perder dos iones de hidrógeno, llamado el diácido.
Los iones de hidrógeno no están aisladas después de la separación, se unen para formar moléculas de agua y el ion hidronio o también llamados iones hidroxónio (H3O +).
De acuerdo con la teoría de la base de Arrhenius es cualquier sustancia que en disolución acuosa, libera iones de hidróxido (OH-).
Ejemplos de bases de hidróxido de sodio (NaOH), hidróxido de potasio (KOH), entre otros.
Si hay una sola molécula en el grupo hidróxido, llamado monobásico si hay dos grupos hidroxilo se dice que es un dibásico.

5
Los valores idóneos entre los que se debiera encontrar el suelo de cualquier jardín es entre el "6" y el "7", de tal manera que hubiera una cierta acidez en el terreno, pero que estuviera más cerca de unos niveles neutros. Sin embargo, lo más habitual es la existencia de jardines que abarcan una horquilla del "4,5" al "8" de pH, lo que en función de lo que se desee plantar puede ser necesario corregir, aplicándole ciertos complementos minerales.
Pero antes de llegar a alterar estas condiciones del sustrato, resulta conveniente conocer el pH del jardín de cada uno y saber cuáles son las plantas más apropiadas. La fórmula más recomendable consiste en llevar a cabo diferentes mediciones, más aún si el terreno cultivable es amplio o existen zonas diferentes de plantación, puesto que es conveniente conocer los valores de cada zona. Para ello se utilizará un equipo de medición que se pude encontrar en cualquier tienda especializada.
Acido:
El ácido clorhídrico, HCl, es un electrólito fuerte.

Un ejemplo simple es:
H H
ø ø
H+ + : N _ H H N _ H
ø ø
H H
ácido base aducto ácido-base.

Teoría de Arrhenius: A fines del siglo XIX, el químico sueco Svante Arrhenius formuló la primera teoría de ácidos y bases, conocida como teoría de Arrhenius, que define un ácido como una sustancia que libera uno o más iones hidrógeno (H+) por cada molécula, como uno de los productos de su disociación iónica, en contacto con el agua. En términos generales:
HnA(ac) nH+(ac) + A -n(ac)
donde, A -n es el anión
n es la carga del anión
Ejemplo: ácido sulfúrico H2SO4(ac) 2H+(ac) + SO4-2(ac)
y una base como una sustancia que libera uno o más iones hidróxido (OH -) por cada molécula, como uno de los productos de su disociación iónica, en contacto con el agua En términos generales:
B(OH)n (ac) B+n(ac) + nOH -(ac)
donde, B -n es el catión
n es la carga del catión
Ejemplo: hidróxido de calcio Ca(OH)2 (ac) Ca+2 (ac) + 2OH - (ac).

6
El pH es la forma de medición que se utiliza para saber el grado de alcalinidad o acidez del suelo, que se indica en función de la concentración de iones de hidrógeno que posea. Para saber la acidez del suelo existe una escala de medición con unos niveles del 0 al 14, donde el “0” representa la mayor acidez y el “14” el mayor nivel de alcalinidad. El nivel medio, en el que el sustrato es neutro, es el que correspondería al 7 donde los grados de alcalinidad y acidez están completamente igualados.


Acido:
2 NaOH + H2SO4 → 2 H2O + Na2SO4

Base:
Ag+ + 2 :NH3 → [H3N:Ag:NH3]+

Acido-Base:
AH + B → BH+ + A
Teoría de Ácidos y Bases de Svante August Arrhenius
Definió los ácidos como sustancias químicas que contenían hidrógeno, y que disueltas en agua producían una concentración de iones hidrógeno o protones, mayor que la existente en el agua pura. Del mismo modo, Arrhenius definió una base como una sustancia que disuelta en agua producía un exceso de iones hidroxilo, OH-. La reacción de neutralización sería:
H+ + OH- H2O
En los tiempos de Arrhenius se reconocía a los ácidos en forma general como sustancias que, en solución acuosa.
Tienen un sabor agrio si se diluyen los suficiente para poderse probar.
Hacen que el papel tornasol cambie de azul a rojo.
Reaccionan con los metales activos como el magnesio, zinc y hierro produciendo hidrógeno gaseoso, H2 (g).
Bases:
·         Tienen un sabor amargo.
·         Se sienten resbalosas o jabonosas al tacto.
·         Hacen que el papel tornasol cambie de rojo a azul.
·         Reaccionan con lo ácidos formando agua y sales.