PROPIEDADES QUÍMICAS DEL SUELO

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1 PROPIEDADES QUÍMICAS DEL SUELO

2 DEFINICIONES Ión: Átomos o moléculas que pierden o ganan electrones por lo cual adquieren una determinada carga; si ganan adquieren carga negativa: aniones (Cl -, NO 3- ); si pierden adquieren carga positiva: cationes (Na +, NH 4+ ). Los principales cationes en el suelo: H +, K +, Na +, NH 4+, Ca 2+, Mg 2+, Mn 2+, Cu 2+, Zn 2+, Al 3+, Fe 3+, Si 4+. Los aniones más frecuentes en el suelo: OH -, NO 3-, Cl -, HCO 3-, H 2 PO 4-, H 2 BO 3-, F -, SO 4 2-, CO 3 2-, HPO 4 2-, MoO 4 2-, SeO Equivalente: Es el peso atómico o iónico, en gramos, dividido por el número de oxidación del átomo o del ión correspondiente; ej. peso de un equivalente de Ca 2+ : 40 (peso atómico) 2 (número de oxidación) = 20 g.

3 SOLUCIONES Una solución es una mezcla homogénea de moléculas, átomos o iones de dos o más sustancias diferentes Molaridad (M): número de moles de soluto que hay en un litro de solución Normalidad (N): equivalentes de soluto que hay disueltos en un litro de solución Partes por millón (ppm): para expresar bajas concentraciones; ellas implican que hay un determinado número de partes de soluto por un millón (10 6 ) de partes de solución

4 LOS COLOIDES DEL SUELO Tamaño < mm de diámetro Alta superficie específica Carga eléctrica que les confiere una alta reactividad química. En el suelo: partículas de tamaño arcilla y compuestos húmicos. Responsables de la actividad físico-química Los coloides del suelo pueden poseer dos tipos de carga: Permanente o Variable Las arcillas 2:1 y 2:1:1 aportan carga permanente y negativa Las arcillas 1:1, los óxidos de Fe, Al y Mn aportan carga variable, tanto negativa como positiva y el humus aporta carga variable, principalmente negativa.

5 CARGA PERMANENTE Carga que está presente siempre en el coloide, debido a que la adquiere durante su proceso de formación. Se produce mediante sustitución isomórfica, el cual consiste en reemplazar el catión central de las unidades estructurales básicas de los filosilicatos (tetraedros y octaedros) por otros cationes de tamaño similar. Predomina en los silicatos laminares 2:1 y 2:1:1, estando prácticamente ausente en los 1:1 y en los demás coloides del suelo. Es característica de suelos de los órdenes Vertisol y Mollisol y de buena parte de los Alfisoles.

6 CARGA PERMANENTE Al 2 Si 4 O 10 (OH) 2 ION CARGA UNITARIA CARGA TOTAL CARGA TOTAL POR MEDIA DEL ION POR ION CELDA Al Si (carga por cationes) O (OH) (carga por aniones) TOTAL 0 (carga neta por media celda) Al 1.5 Mg 0.5 Si 4 O 10 (OH) 2 ION CARGA UNITARIA CARGA TOTAL CARGA TOTAL POR MEDIA DEL ION POR ION CELDA Al Mg Si (carga por cationes) O (OH) (carga por aniones) TOTAL 0.5- (carga neta por media celda)

7 CARGA VARIABLE Se desarrolla cuando cambian las condiciones ambientales del medio en el cual se encuentra el coloide. La propiedad que más afecta la carga variable es el ph: carga dependiente del ph. Es posible generar cargas positivas o negativas: punto de carga cero (PCC ó PZC): valor de ph en el cual las partículas sólidas del suelo de carga superficial variable, no tienen carga neta. Si el ph del medio > PCC, los coloides generarán cargas negativas y, si el ph < PCC, producirán cargas positivas. Predomina en los minerales silicatados de tipo 1:1, en los sesquióxidos de Fe y de Al, en los aluminosilicatos no cristalinos y en los coloides orgánicos. Es dominante, en general, en los órdenes Oxisol, Ultisol, Andisol y Espodosol; en Colombia también es frecuente en los Inceptisoles y Entisoles.

8 PRODUCCIÓN N CARGA VARIABLE Si O - 1 Si OH Si OH O - ½ OH + ½ OH + ½ Al Al Al + 2OH + H + OH - ½ OH - ½ OHLH + ½ ph > PCC ph = PCC ph < PCC R COO R COOH 0 No produce carga + R O OH R OH 0 + H + No produce carga + ph > PCC ph = PCC ph < PCC

9 PCC DE ALGUNOS COLOIDES COLOIDE PCC Gibsita 9.5 Goetita 8.1 Hematita 7.5 Ferrihidrita 6.9 Alofano 6.5 Caolinita 4.6 TiO MnO 2 4 Esmectita 2.5 SiO 2 2

10 IMPORTANCIA DE LA CARGA DE LOS COLOIDES Evita el lavado de iones del suelo Favorece un buen abastecimiento nutricional para las plantas Propicia la fijación n de algunos aniones como fosfatos Propicia la retención n de iones que pueden llegar a ser tóxicos t para las plantas y/u otros organismos como Cu, Pb, Ni, Cd, Co, V, Se y Mo Afecta procesos como migración n de iones, dispersión, floculación, hinchamiento y contracción

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