La Química del Suelo: Composición, Propiedades y Funciones

La Química del Suelo

Composición y Propiedades del Suelo

El suelo es una mezcla heterogénea que se forma por la interacción del clima, los seres vivos y la roca más superficial. Esta roca se fragmenta por la acción de diversos agentes, y los fragmentos se mezclan con restos orgánicos. Las distintas capas que se observan en los suelos se llaman horizontes.

Fases presentes en el suelo: Coloidal, sólida, líquida, gas. El estado de agregación que está más presente en los suelos es el sólido.

Componentes del suelo:

  • Agua: 25%
  • Aire: 25%
  • Materia mineral: 45%
  • Materia orgánica: 5%

Principales compuestos del suelo: Celulosa, hemicelulosa, pectinas, almidón, grasas y ligninas.

Características principales del suelo:

  • Textura: Determinada por la proporción de arcilla, limo y arena.
  • Densidad aparente: Afectada por la porosidad.
  • Porosidad: Capacidad del suelo para mantener aire.
  • Color: Debido a las sales minerales presentes.

El horizonte A es el que contiene más materia viva. La materia mineral del suelo viene de la meteorización de la roca madre. El humus es una fuente de nutrientes para las plantas y contribuye a una buena estructura del suelo. Su calidad depende de la vegetación o desechos vegetales. Los desechos vegetales dan mejor humus porque la relación C/N es menor.

Horizontes del Suelo

Horizonte A: Rico en materia orgánica.

Horizonte B (Subsuelo): Roca alterada y residuos orgánicos del horizonte A.

El suelo no se extiende infinitamente porque está compuesto de roca fresca o alterada por la meteorización. Se considera renovable por la necesidad de mantener su productividad.

Meteorización

Meteorización Física (MF): Intervienen variaciones de clima y temperatura.

Meteorización Química (MQ): Actúan elementos y reacciones químicas debido a la temperatura.

Propiedades Químicas

Al estudiar el pH, nos referimos a las propiedades químicas del suelo. El pH óptimo para la agricultura está entre 6.5 y 8.5. La meteorización, lixiviación y sedimentación son procesos químicos que ocurren en el suelo.

Para disminuir la acidez del suelo, se puede agregar piedra caliza molida.

Nutrientes primarios del suelo: Nitrógeno, Fósforo y Potasio.

Micronutrientes: B, Cl, Cu.

La fase en la que se proporcionan nutrientes y ocurren reacciones químicas es la fase líquida.

Compuestos Químicos

  • Nitrato de Amonio: NH4NO3
  • Fosfato de Hierro II pentahidratado: Fe3(PO4)2-5H2O
  • Cloruro de Magnesio: MgCl2 (enlace iónico, sal)
  • Dióxido de Silicio: SiO2
  • Carbonato de Calcio: CaCO3
  • Sulfuro de Plomo: PbS
  • Pentóxido de Dinitrógeno: N2O5
  • Carbonato de Potasio: K2CO3
  • Cloruro de Amonio: NH4Cl

Los silicatos son compuestos de silicio y oxígeno. El oxígeno es un elemento importante para la vida vegetal y animal.

Compuestos inorgánicos: Alcohol, petróleo, gases nobles, etc.

La base de producción de fertilizantes nitrogenados es el amoniaco.

Reacciones Químicas

Oxidación: Pérdida de electrones y aumento en el estado de oxidación.

Cuando el magnesio reacciona con el cloro, gana 2 electrones.

Coloides del Suelo

Los coloides del suelo pueden ser hidrófilos, hidrófobos o asociados.

Función del Humus

El humus se dispersa en agua para formar compuestos orgánicos. Un suelo sometido a cultivo intensivo de vegetales origina un suelo con menor materia orgánica, y su humus fija menos iones.

Degradación del Suelo

La erosión es el deterioro físico del suelo causado por el movimiento y transporte de masa. Para evitar la contaminación del suelo, es importante reciclar, reutilizar y reducir materiales.

Fórmulas Químicas

  • Molaridad = moles de soluto / volumen de la disolución
  • Gramos = (mol)(masa molecular mm)
  • mm = gramos/mol
  • mol = gramos/mm
  • ppm = mg/litro
  • %V = (molaridad)(100)

Tipos de Enlace Químico

  • Enlace Iónico: Átomos metálicos (Electronegatividad menor o igual a 1.9)
  • Enlace Covalente No Polar/Puro: Diferencia de electronegatividad = 0
  • Enlace Covalente Polar: Diferencia de electronegatividad mayor que 0 y menor que 1.9
  • Enlace Covalente Coordinado: Un átomo con un par libre de electrones se enlaza con otro deficiente de electrones.
  • Enlace Metálico: Átomos metálicos utilizando electrones deslocalizados.

Electronegatividad: Capacidad de un átomo enlazante de atraer electrones.

Número de Avogadro: 6.022 x 1023

Bacterias Nitrificantes

Las bacterias nitrificantes fijan el nitrógeno a las raíces de las legumbres.

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