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.
Cuestionarios de Investigación.
- Investiga a qué se le llama parte inorgánica del suelo y por qué recibe ese nombre
- De acuerdo a la definición de mineral, explica porqué son considerados compuestos. Por ello, consulta las características de los compuestos químicos.
- Investiga qué son las rocas, cuales se encuentran en la superficie de la corteza terrestre. Indica de qué están constituidas y cómo se clasifican.
- Investiga qué son los minerales, cuáles son los más comunes en la corteza terrestre.
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.
Observaciones.
Anota todas las observaciones de cada una de las pruebas de identificación que hiciste con cada muestra de suelo
Resultados:
| Muestra de suelo | Cloruros | Sulfatos | Carbonatos | Sulfuros | Nitratos | Sodio | Potasio | Calcio |
| 1 | | | | | | | | |
| 2 | | | | | | | | |
| 3 | | | | | | | | |
| 4 | | | | | | | | |
Análisis.
Realiza el análisis de los resultados y observaciones de cada una de las muestras y compáralas con el resto de muestras.
Conclusiones.
Elabora las conclusiones que te permitan mencionar las características químicas de cada muestra de suelo, a partir de su composición de componentes.
INVESTIGACIÓN
PARTE INORGÁNICA
Esta integrada por partículas diferentes, unas de la misma naturaleza que se formó del material original o resultado de la desintegración física del mismo; la formación de nuevos minerales, arena, cuarzo, limo y arcilla, aluminio y oxigeno. Recibe el nombre ya que esa materia no es posible desaparecer, no se descompone perdura mucho tiempo.Los compuestos inorgánicos son aquellos que no se disuelven y se forman como efecto de la descomposición de las rocas superficiales. El suelo posee partículas de distintos tamaños, principalmente de piedra, arcilla y grava. Las pequeñas sirven como depósito de nutrientes y también determinan en gran medida la capacidad del suelo para almacenar agua, que es, como ya sabemos, elemento vital para la vida.
La fase sólida, en su parte inorgánica, está formada por los productos de desintegración de las rocas y por nuevos minerales originados por síntesis de aquéllos. Son constituyentes de distintos tamaños y propiedades.
Según el tamaño de las partículas de los componentes inorgánicos se distinguen tres fracciones: arena (la fracción más gruesa con tamaño de partículas entre 2 y 0,05 mm.), limo (fracción fina con tamaños entre 0,05 y 0,002 mm.) y arcilla (fracción muy fina con tamaños menores a 0,002 mm.). Si las partículas son mayores a 2 mm. se llama arena gruesa o grava.
MINERALES
Es una sustancia que ocurre en la naturaleza, con una composición química definida y que
generalmente posee una estructura cristalina que aveces se expresa en una forma geométrica externa.Los minerales se pueden encontrar en la naturaleza formando parte de las rocas y otros están aislados, sin formar rocas.Son materiales naturales formados por un solo componente.Los materiales de los que están hechas las rocas.
* Compuesto o elemento de ocurrencia natural
* Inorgánico,
*Sólido ,
*Con una composición química específica,
*Que posee una estructura interna ordenada de átomos
⇒ como consecuencia de esta estructura interna
presenta una
• forma cristalina característica (sólido) y,
• propiedades físicas características.
* Compuesto o elemento de ocurrencia natural
* Inorgánico,
*Sólido ,
*Con una composición química específica,
*Que posee una estructura interna ordenada de átomos
⇒ como consecuencia de esta estructura interna
presenta una
• forma cristalina característica (sólido) y,
• propiedades físicas características.
MINERAL NO MINERAL
Diamante vs. diamante sintético
Diamante vs. Carbón
Hielo vs. Agua
Mineraloide.- Compuesto sólido natural sin composición química específica y sin estructura
cristalina (amorfo).
Ejemplo: vidrio, resina, opalo
Formación de minerales
Todos los minerales que observamos en las rocas tienen determinada temperatura de formación (la transición de fase líquida a sólida), que va desde la temperatura ambiente (como los minerales formados en las rocas sedimentarias) hasta altas temperaturas (como las de una lava o magma al enfriarse). De tal manera que la presencia de cada mineral es indicativo de las condiciones de la formación de la roca.
En las rocas ígneas este orden de formación de minerales de acuerdo a su temperatura se conoce como Serie de Bowen. En las rocas metamórficas los minerales se usan como índice
para conocer la temperatura y presión a la que se formaron tales roca.
Clasificación química de los minerales:
La clasificación química divide los minerales en grupos según sus compuestos químicos. Cualquier mineral conocido puede ser integrado dentro de estos grupos, pues la práctica totalidad de ellos incluyen alguno de estos compuestos.
1.- Elementos nativos: son los que se encuentran en la naturaleza en estado libre, puro o nativo, sin combinar o formar compuestos químicos. Ejemplos: oro, plata, azufre, diamante.
2.- Sulfuros: compuestos de diversos minerales combinados con el azufre. Ejemplos: pirita, galena, blenda, cinabrio.
3.- Sulfosales: minerales compuestos de plomo, plata y cobre combinados con azufre y algún otro mineral como el arsénico, bismuto o antimonio. Ejemplos: pirargirita, proustita.
4.- Óxidos: producto de la combinación del oxígeno con un elemento. Ejemplos: oligisto, corindón, casiterita, bauxita.
5.- Haluros: compuestos de un halógeno con otro elemento, como el cloro, flúor, yodo o bromo. Ejemplos: sal común, halita.
6.- Carbonatos: sales derivadas de la combinación del ácido carbónico y un metal. Ejemplos: calcita, azurita, mármol, malaquita.
ROCAS
Se le llama roca aal material compuesto de uno o varios minerales como resultado final de los diferentes procesos geológicos. El concepto de roca no se relaciona necesariamente con la forma compacta o cohesionada; también las gravas, arenas, arcillas, o incluso el petróleo, son rocas.
CLASIFICACIÓN GENETICA GENERAL DE LAS ROCAS:
I. IGNEAS
II. SEDIMENTARIAS
III. METAMÓRFICAS
I. IGNEAS.- Formadas a partir de solidificación o cristalización de materiales fundidos:
(a) magma (bajo superficie) ROCAS INTRUSIVAS (cristales grandes, enfriamiento lento)
(b) lava (arriba de superficie) ROCAS EXTRUSIVAS (cristales pequeños, enfriamiento rápido)
Efusivas (lávicas) y explosivas (piroclásticas)
Principal. atributo: formadas por cristales (y vidrio) y tener fracturas de enfriamiento (diaclasas)
II. SEDIMENTARIAS.- Formadas por el depósito y posterior soterramiento (y litificación) de
partículas desprendidas de rocas anteriores por acción de la intemperie y/o erosión.
Principal atributo: estratificación y estar formadas por granos
II. SEDIMENTARIAS (cont)
(a) CLÁSTICAS O DETRÍTICAS.- Por depósito de fragmentos de roca acarreados (agua, viento, hielo)
Conglomerados y brechas (gravas) > 2mm
Areniscas (arenas) 1/16 – 2 mm
Lutitas y lodolitas (lodo/arcilla) < 1/6 mm
(b) QUÍMICAS Y BIOQUÍMICAS.- Por depósito de material en suspención
Calizas y dolomías; Evaporitas; Carbón, Rs silíceas (pedernal; radiolarita, diatomita)
III. METAMÓRFICAS.- Formadas a partir de otras rocas, por procesos de,
recristalización y transformación de rocas en su estado sólido debido a:
(i) Calor; (ii) Presión; (iii) Fluidos químicamente activos (incluida agua)
(200° - 800° C) (2000 – 3000 m)
Límites: con Rs. Sedimentarias: metasedimentarias; con Rs. Intrusivas: migmatitas (fusión parcial)
Atributos: formadas por cristales, alargados, alineados, deformados, recristalizados, definiendo
frecuentemente planos de foliación ó bandeamiento
(a) FOLIADAS- Con foliación: arreglo paralelo de sus minerales tabulares o micáceos
perpendicularmente a dirección de máxima presión o,
en planos dispuestos en ángulos agudos con respecto a dirección de esfuerzo cortante
Pizarras, filitas, esquistos (esquistosidad), gneisses (bandeamiento)
(b) NO FOLIADAS.- Con granos equidimensionales (poca presión o esfuerzo para orientar granos)
Mármol, metacuarcita, serpentinita
Las rocas se pueden formar de muy diversas maneras y a distintas profundidades. Una vez formadas, afloran. S elas encuentra por toda la superficie terrestre.
Para estudiarlas, dividimos las rocas en tres grandes grupos, según como se han formado: ígneas, formadas por la solidificación del magma; metamórficas, formadas por transformación de otros tipos y sedimentarias, originadas a partir de los materiales de la erosión acumulados en una zona concreta.
REFERENCIAS:
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