PRÁCTICA 3: "Composición inorgánica del suelo".

Objetivos:

• Señalará cuales son los cationes y aniones más comunes que están presentes en la parte inorgánica del suelo.
• Reconocerá que los compuestos inorgánicos se clasifican óxidos, hidróxidos, ácidos y sales.
• Aplicará el concepto ion a la composición de sales.
• Clasificará a las sales en carbonatos, sulfatos, nitratos, fosfatos, cloruros y silicatos.

Hipótesis:

Realizaremos la identificación de aniones y de cationes con el procedimiento estipulado en cada uno de éstos pasos, observando la reacción que las sustancias ejerzan al aplicarles los métodos necesarios.

Cuestionarios de Investigación.

• Investiga a qué se le llama parte inorgánica del suelo y por qué recibe ese nombre.

  R= debajo de la capa orgánica se encuentra la capa inorgánica constituida por arenas, arcilla, piedras, compuestos minerales y por roca madre.
• De acuerdo a la definición de mineral, explica porqué son considerados compuestos. Por ello, consulta las características de los compuestos químicos.

  R= un compuesto es un material conformado por la combinación química de dos o mas elementos en una proporción fija para formar una nueva sustancia con propiedades nuevas independientes respecto a los elementos de donde proviene. la mayoría de los minerales existen en la tierra como compuestos químicos cuya composición puede ser expresada con una formula química. algunos minerales como el grafito están compuestos de un solo tipo de átomo. todos los minerales están definidos por su composición química.
• Investiga qué son las rocas, cuales se encuentran en la superficie de la corteza terrestre. Indica de qué están constituidas y cómo se clasifican.

  R= una roca es una masa solida formada por minerales de origen natural todas las rocas están compuestas de dos o mas minerales. Se dividen en tres tipos: ígneas, sedimentarias y metamórficas.
  Ígneas: se forman por el material que proviene de la Tierra de su interior en estado incandescente. Se clasifican de acuerdo a dos características: composición química o mineralogía y textura.
  Sedimentarias: Resultado de un largo proceso físico químico y abundante sobre la superficie terrestre. Existen 9 tipos de rocas sedimentarias: -Conglomerado. -Brechas, -Calizas, -Areniscas, -Liutitas, - Yeso, -Sal de roca, -Carbón, -Petróleo.
  Metamórficas: rocas ígneas y sedimentarias que sufren una transformación o cambio ocasionado por las fuertes presiones y altas temperaturas. Existen 6 tipos: -Gners, -Esquistos, -Pizarra, -Mármol, -Cuarcita, - Asbesto.
• Investiga qué son los minerales, cuáles son los más comunes en la corteza terrestre.

  R= Los minerales son elementos químicos simples, cuya presencia e intervención es impredecible para la actividad de las células.

  Sustancia sólida, natural, homogénea, de origen inorgánico, de composición química definida (para variables dentro de ciertos límites).
  

  Aunque existen numerosas variedades minerales, el 95% de los existentes en la corteza terrestre son silicatos, compuestos que incluyen silicio (Si). Ésta distribución varia según se profundiza hacia el centro de la Tierra, en cuyo núcleo se encuentra una mezcla casi pura de 2 metales pesados, níquel (Ni) y fierro o hierro (Fe).

  
  

Procedimiento:

1. Extracción acuosa de la muestra de suelo.

Pesa 10 g de suelo previamente seca al airey tamízalo a través de una malla de 2 mm.  Introduce la muestra en un matraz y agrega 50 mL de agua destilada. Tapa el matraz y agita el contenido de 3 a 5 minutos. Filtra el extracto, y en caso de que éste sea turbio, repite la operación utilizando el mismo filtro. Al concluir la filtración tapa el matraz.

IDENTIFICACIÓN DE ANIONES

2. Identificación de cloruros (Cl-1).

Reacción Testigo: en un tubo de ensaye coloca 2 mL de agua destilada y agrega algunos cristales de algún cloruro (cloruro de sodio, de potasio, de calcio, etc.). Agita hasta disolver y agrega unas gotas de solución de AgNO3  0.1N (nitrata de plata al 0.1 N). Observarás la formación de un precipitado blanco, que se ennegrecerá al pasar unos minutos. Esta reacción química es característica de este ión.

Muestra de suelo: en un tubo de ensayo coloca 2 mL del filtrado. Agrega unas gotas de ácido nítrico diluido hasta eliminar la efervescencia. Agrega unas gotas de solución de AgNO3 0.1N. Compara con tu muestra testigo.

3. Identificación de Sulfatos (SO4-2).

Reacción testigo: en un tubo de ensayo coloca 2 mL de agua destilada y agrega unos pocos cristales de algún sulfato (sulfato de sodio o de potasio) Agrega unas gotas de cloruro de bario al 10%. Observarás una turbidez, que se ennegrecerá al pasar unos minutos.

Muestra del suelo: en un tubo de ensayo coloca 2 mL de filtrado. Adiciona unas gotas de cloruro de bario al 10 %. Compara con tu muestra testigo.

4. Identificación de Carbonatos (CO3-2).

Reacción testigo: en un vidrio de reloj, coloca un poco de carbonato de calcio y adiciona unas gotas de ácido clorhídrico diluido. Observarás efervescencia por la presencia de carbonatos.

Muestra de suelo: en un vidrio de reloj, coloca un poco de muestra de suelo seco. Adiciona unas gotas de ácido clorhídrico diluido. Compara con la muestra testigo.

5. Identificación de sulfuros (S-2)

Reacción testigo: en un tubo de ensayo coloca 2 mL de agua destilada y agrega unos pocos cristales de algún sulfuro. Adiciona unas gotas de cloruro de bario al 10% y un exceso de ácido clorhídrico. Observarás que se forma una turbidez, que con el paso del tiempo se ennegrecerá.

Reacción muestra: en un tubo de ensayo coloca 2 mL de filtrado. Adiciona tres gotas de cloruro de bario al 10 % y un exceso de ácido clorhídrico. Compara con tu muestra testigo.

6. Identificación de nitratos (NO3-1).

Reacción testigo: un tubo de ensayo coloca 2 mL de agua destilada y agrega unos pocos cristales de algún nitrato (de sodio por ejemplo), y agita para disolver. Añade gota a gota H2SO4 3M, hasta acidificar (verificar acidez con papel tornasol)

Agrega 2 mL  de solución saturada de FeSO4. Inclina el tubo aproximadamente a 45º y añade despacio y resbalando por las paredes 1 mL de H2SO4 concentrado. PRECAUCIÓN: ESTA REACCIÓN ES FUERTEMENTE EXOTÉRMICA. Evita agitación innecesaria. Deja reposar unos minutos y observa la formación de un anillo café.

Reacción muestra: coloca 2 mL de filtrado del suelo en un tubo de ensayo. Añade gota a gota H2SO4 3M, hasta acidificar (verificar acidez con papel tornasol)

Agrega 2 mL  de solución saturada de FeSO4. Inclina el tubo aproximadamente a 45º y añade despacio y resbalando por las paredes 1 mL de H2SO4 concentrado. Sigue las indicaciones de la muestra testigo y compárala.

IDENTIFICACIÓN DE CATIONES

7. Identificación de Calcio (Ca+2).

Introduce un alambre de nicromel en el extracto de suelo y acércalo a la flama del mechero bunsen. Si observas una flama de color naranja, indicará la presencia de este catión.

8. Identificación de Sodio (Na+1).

Coloca 1 g de suelo seco y tamizado en un tubo de ensayo. Disuelve la muestra con 5 mL de solución de ácido clorhídrico (1:1). Introduce el alambre de nicromel y humedécelo en la solución, llévalo a la flama del mechero, si esta se colorea de amarillo indicará la presencia de iones sodio.

9. Identificación de Potasio (K+1).

Coloca 1 g de suelo seco y tamizado en un tubo de ensayo. Agrega 20 mL de acetato de sodio 1N y agita 5 minutos. Filtra la suspensión, toma un alambre de nicromel, humedécelo en esta suspensión y llévalo a la flama del mechero bunsen. Si hay presencia de iones potasio se observa una flama de color violeta.

Material:

• Picetas.
• 10 tubos de ensayo.
• 1 probeta.
• 2 embudos.
• 2 vasos de precipitado.
• 1 vidrio de reloj.
• 1 cápsula de porcelana.
• 1 gradilla.
• 1 pipeta.
• 5 matraces.
• 1 balanza.
• 1 coladera de malla extra fina.
• 3 tipos de suelo.
• 1 alambre de nicromel.

Observaciones.

Nos pudimos percatar de que al momento de agitar las muestras con el agua destilada, se decía que era aproximadamente 5 minutos, pero en realidad fue más.

Al saber que los ácidos que se utilizarían para ésta práctica, eran ácidos concentrados, tuvimos que tomar muchísima precaución, teniéndolos bajo el resguardo de la profesora, y siendo ella la que nos proporcionara las cantidades de ácido necesarias.

Al momento de distinguir el color de las flamas, fue difícil, ya que las de nuestras muestras de suelo, eran demasiado similares, y era complicado el hecho de seleccionar el color que resultaba en cada una.

Pudimos percatarnos también de que ciertas sustancias cambiaban de color al momento de que se les introducía el ácido, y eso nos daba a conocer el resultado de otro de los pasos necesarios para llevar a cabo la realización de nuestra práctica.

Resultados:

Muestra de suelo	Cloruros	Sulfatos	Carbonatos	Sulfuros	Nitratos	Sodio	Potasio	Calcio
1	si	no	si	si	no	si	-----------	si
2	si	no	si	si	no	si	-----------	si
3	si	no	si	si	no	si	-----------	si

Análisis.

Pudimos observar que al momento de colocar el alambre de nicromel con residuos de muestra a la flama producida por el mechero búnsen, uno de los resultados fue la obtención de flama color naranja, lo que nos daba a conocer que la muestra contenía sodio.

Conclusiones.

Los diferentes tipos de suelo contienen cloruros, carbonatos sulfuros, sodio y calcio.