Universidad nacional autónoma de México COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES VALLEJO
EXAMEN PRACTICO QUÍMICA II
GRUPO: 204ª
EQUIPO NÚMERO 3
Ø OLVERA HERNANDEZ EDGAR
Ø BARCENAS BARCENS ITZIA SHUNELY
Ø ACEVES HERRERA GABRIELA
Ø TESORERO SANCHES RODRIGO ARMANDO
Propiedades físicas del suelo
Objetivo:
Determinar las propiedades físicas de una muestra de suelo.
Hipótesis:
Conoceremos los valores de cada propiedad que tiene cada una de las muestras de suelo.
Materiales:
Tubos de ensaye
Mufla
Muestra de suelo
Capsula de porcelana
Papel filtro
Probetas
Bascula granataria
Agitador
Bata
Procedimiento:
Densidad
1. Para medir la masa de una muestra de tierra, se coloca ésta en una balanza (utiliza un vidrio de reloj o cápsula de porcelana) para colocarla en el platillo de la balanza.
2. Para determinar el volumen de la muestra de suelo, una vez medida su masa en la balanza, se hace por medio de desplazamiento de agua (considerando que la tierra es un sólido insoluble en ésta.
3. Volumen por desplazamiento de agua. En una probeta agrega 20 o 30 mL de agua (dependiendo de la cantidad de tierra que hayas medido su masa) y posteriormente agrega la tierra, el aumento en el nivel del agua corresponde al volumen de la tierra.
4. Volumen agua + Volumen de tierra = V2
Entonces Volumen de tierra = V2 - Volumen de agua
Así
Gramos de suelo: 5 grs.
Volumen de tierra: 34 ml
Volumen de agua: 30ml
Densidad: 4ml
% Humedad
Indica la cantidad de agua que existe en el suelo (tipo de tierra) expresada en porcentaje.
- Mide la masa de una muestra de suelo en una balanza; en una cápsula o crisol de porcelana. Como se requiere conocer la cantidad de agua que contiene el suelo, necesitamos eliminar ésta de la muestra, por ello, debemos calentar hasta lograrlo, para tener un calentamiento homogéneo utilizamos una estufa o mufla, el tiempo necesario dependiendo del tamaño de muestra.
- Una vez eliminada el agua de la mezcla, procedemos a medir la masa nuevamente (masa final).
- A ambos valores de masa hay que restar el valor de la masa de la cápsula o crisol.
Entonces:
Masa de agua = masa inicial - masa final
% Humedad será:
Masa inicial - 100%
Masa agua - X % X% = % Humedad
Así
Gramos de muestra: 5grs
Después de calentar: 3.5
Humedad: 3.5grs. 70%
Cantidad de Aire en el Suelo
% Aire
(Porosidad)
La cantidad de aire que contiene un tipo de suelo, depende del tamaño de partículas que posea la mezcla. Por el tamaño de éstas partículas se tiene mayor o menor porosidad, y por lo tanto tendremos mayor o menor cantidad de aire entre éstas.
Para medirlo tenemos que:
- Medir en una probeta de 50 o 100mL completamente seca, el volumen de una muestra de suelo.
- Medir en una probeta de 50 o 100mL completamente seca, el volumen de una muestra de suelo.
- En otra probeta de 50 o 100mL agregar 30mL de agua.
- Vaciar la tierra (una vez que hayas medido su volumen) a la probeta que contiene el agua, observaras que el nivel del líquido cambia y salen algunas burbujas de aire.
Así, tenemos volumen de tierra seca (V1), volumen de agua (V2) y volumen de agua con tierra (V3), entonces:
Si V3 - V2 = Volumen de aire
Volumen de tierra seca - 100%
Volumen de aire - Y% Y% = % Aire
Así
Volumen de agua: 30ml
Volumen de tierra: 31.5ml
Cantidad total: 30% de aire.
Solubilidad
Esta propiedad no la determinaremos por cada uno de los componentes de la mezcla de suelo, nos abocaremos a considerar en cada muestra que hay materia que es soluble en agua y otra que no lo es (sin considerar cuantas sustancias lo son y cual es su valor de solubilidad)
Por lo tanto consideraremos que tendremos un porcentaje en masa de materia soluble y de materia insoluble, entonces determinaremos:
- Medir la masa de una muestra de suelo (M1), en una cápsula de porcelana (Agregar agua y agitar la mezcla para ayudar a disolver a las sustancias solubles.
- Filtrar la mezcla y recoger el filtrado en la cápsula de porcelana limpia.
- Evaporar el agua del filtrado hasta la cristalización de alguna sustancia.
- Dejar enfriar y medir nuevamente la masa del contenido de la cápsula (M2)
Entonces:
Cantidad de sustancias solubles = M2
Cantidad de sustancias Insolubles = M1 - M2
M1 - 100%
M2 - Z% Z% = % de materia soluble en la muestra
Así
Gramos de tierra: 10grs
Cantidad de agua: 10ml
Después de calentar y cristalizarse: 0.17
Cantidad de sustancias solubles: 1.7%
Observaciones:
Para determinar las propiedades físicas de esta muestra de suelo se observó en cada una lo siguiente:
Densidad:
El aumento de tierra fue un poco grande ya que aumento 4 ml mas a la sustancia que se tenía de 30ml de agua.
Humedad:
Después de meter la muestra en la mufla se pudo observar que hubo una disminución considerable. De 5grs a 3.5grs, que fue lo que peso después de meter a la mufla.
Cantidad de aire:
Al momento de agregar la cantidad de tierra al agua se observo que gran parte de la tierra quedo asentada y solo aumento muy poco.
Solubilidad:
Para determinar la solubilidad y al momento de cristalizar pudimos observar que despues de retirar del fuego la masa cambio considerablemente.
Análisis.
Densidad | Humedad | Cantidad de aire | Solubilidad |
4ml | 3.5grs 70% | 30% | 1.7% |
Conclusión:
Por lo antes mencionado y realizado, se pudo comprobar la hipótesis, y llevar a cabo exitosamente la practica ya que se pudieron realizar todas las propiedades físicas de esta muestra de suelo.
Cálculos realizados
Para obtener cada uno de los resultados se hizo lo siguiente:
Densidad:
Muestra seca: 5 grs 34ml – 30ml 4ml de densidad.
Volumen de tierra: 34ml
Volumen de agua: 30ml
Humedad:
Cantidad de suelo seco: 5grs 5grs ----- 100% 70% de humedad
Después de calentar: 3.5grs 3.5grs--- 70%
Cantidad de aire en el suelo:
Volumen de tierra seca: 5% 5grs---- 100% 30% cantidad de aire
Volumen de agua: 30ml 1.5grs--- 30%
Volumen de tierra: 31.5ml
Solubilidad
Cantidad de tierra: 10grs 10grs--------100% 1.7% solubilidad
Cantidad de agua: 10ml 0.17grs-------1.7%
Después de calentar: 0.17grs
Componentes inorgánicos 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:
Los componentes inorgánicos del suelo son todos aquellos químicos de la tierra como carbonatos, nitratos, etc. Lo cual se realizara en esta muestra.
Materiales:
Ø Papel filtro
Ø Malla de 2ml
Ø Tubos de ensalle
Ø Matraz
Ø Capsula de porcelana
Ø Vidrio de reloj
Ø Cloruro de sodio
Ø Nitrato de plata
Ø Acido nítrico
Ø Agua destilada
Ø Sulfato de sodio o potasio
Ø Cloruro de bario
Ø Acido clorhídrico
Ø Acetato de sodio
Ø mechero
Procedimiento:
- Extracción acuosa de la muestra de suelo.
Pesa 10 g de suelo previamente seca al aire y 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 FUERTEMENTEEXOTÉRMICA. 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.
ANIONES
Para identificación de cloruros; en la reacción testigo se observa una sustancia blanca, utilizando la muestra de suelo se observo lo mismo, por lo tanto la muestra si tiene cloruros.
Para la identificación de sulfatos; se observa un color blanco pero con poca intensidad, la muestra tiene sulfatos porque se observo lo mismo.
Carbonatos: en la muestra testigo se observa efervescencia en la sustancia; en la muestra de suelo se observo la misma efervescencia por lo tanto la muestra tiene carbonatos.
Sulfuros: la muestra de suelo mostro no tener sulfuros ya que no paso nada al agregar las sustancias.
Nitratos: la muestra de suelo mostro tener nitratos ya que su apariencia cambio totalmente a un color transparente.
CATIONES
Calcio: la muestra de suelo si calcio ya que al poner la fuego se observo el color que debiera tener; se observo un color naranja.
Sodio: tampoco tiene sodio ya que la flama siguió sin cambios, para el potasio sucedió lo mismo, no hubo cambios.
Análisis
Aniones cationes
cloruros |
sulfatos |
carbonatos |
sulfuros |
nitratos |
sodio |
potasio |
calcio | Nivel de acidez |
si | si | si | no | si | no | no | si | 8 |
Conclusiones.
Por lo antes realizado se pudieron conocer los aniones y cationes presentes en la muestra de suelo y así identificar los compuestos inorgánicos.
Composición orgánica del suelo
La composición orgánica del suelo está constituida por dos componentes, los orgánicos y los inorgánicos. A su vez, la parte orgánica está formada por los residuos de vegetales y animales que se encuentran en diferentes grados de descomposición, lo que es causado por la presencia de microorganismos. La inorgánica la constituyen el conjunto de minerales que se estudiarán más adelante.
Cuando la mayor parte de la materia orgánica se ha degradado a sus componentes más simples se les nombra HUMUS, el cual es una mezcla de diversas sustancias en las que se integran partículas de diferentes tamaños entre los que se encuentran los coloides. Estos pueden intercambiar iones, ayudan a la formación del suelo y también retienen gran cantidad de agua y de nutrientes.
Existen otros microorganismos que se encargan de fijar el nitrógeno del aire atmosférico al suelo, transformándolo en compuestos inorgánicos simples y solubles, por ejemplo, el amoniaco y los nitratos. Estos últimos son absorbidos por las raíces de las plantas para la fabricación de sustancias como las proteínas.
Objetivo
- Observar y describir las características de los componentes de la fase sólida del suelo.
- Calcular el porcentaje de materia orgánica
Hipótesis:
Determinar que cantidad de materia orgánica está presente en la muestra de suelo. La materia orgánica es todo lo que se puede eliminar quemando la muestra.
Materiales:
Ø Mechero
Ø Balanza granataria
Ø Maya de 2 ml
Ø Capsula de porcelana
Procedimiento.
- Pesar 10 g de suelo seco en una cápsula de porcelana.
- Colocar la cápsula de porcelana en la rejilla del soporte universal, enciende el mechero, y calienta hasta la calcinación (de 15 a 20 minutos). Si la muestra de suelo posee un alto contenido de hojarasca, el tiempo se prolongará lo suficiente hasta su total calcinación.
- Dejar enfriar la mezcla y posteriormente pésala nuevamente, anotando la variación de la masa.
- Calcular el porcentaje de materia orgánica.
Observaciones
Mientras se calentaba la muestra de suelo se observo que salían muchos destellos de la misma y tardo aproximadamente 15 minutos en quitar todas las sustancias orgánicas, hasta quedar totalmente calcinada.
Análisis:
Muestra de suelo original | Materia orgánica |
10grs | 6.05grs |
Cálculos
10grs---- 100%
6.05grs---60.5%
Cuadro concentrado
PROPIEDADES FISICAS
Densidad | 4ml |
Humedad | 70% |
Aireación | 30% |
solubilidad | 1.7% |
COMPOSICIÓN INORGANICA
cloruros | sulfatos | carbonatos | sulfuros | nitratos | sodio | potasio | calcio | Grado de acidez |
si | si | si | no | si | no | no | si | 8 |
COMPOSICIÓN ORGANICA
Muestra original | 10grs |
Composición orgánica | 6.05grs |
