jueves, 17 de febrero de 2011

EL ÁTOMO DE CARBONO, LOS HIDROCARBUROS, OTRAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS, SU POSIBLE EXISTENCIA EN LA TIERRA PRIMITIVA(TEMA A TRATAR DEL LIBRO DE QUÍMICA UNIVERSO)

El carbono es un elemento impresionante, ya que este es uno de los más abundantes en el planeta, la cual la vemos a simple vista dentro de una formula química observando la infinidad de compuestos que se forman con apoyo del carbono además de ser por mayoría uno de los elementos primordiales que originaron y conforman en mayor porcentaje la cxomposición de los seres vivos. Este elemento lo encontramos en la tierra de vaarias formas alotrópicas como lo es el grafito; material blando y relativamente barato encontrado en las puntas de los lápices y el tenaz diamante el cual a diferencia del grafito, este es un objeto sólido tenaz y dro, además de transparente y muy caro, tanto el grafito como el diamante poseen exactamente los mismos átomos, la única diferencia es el acomodo que se les da a los átomos para que la sustancia obtenga cada una sus porpiedades particulares. Este elemneto, pilar de la química orgánica y principal constituyente de la biomasa terrestre, del cual se han calculado 16 millones de compuestos, porsupuesto que tiene sus aplicaciones en la industria las cuales son:
  • Én aleación junto con el hierro origina al acero
  • Se utiliza en los sistemas de filtrado y purificado de agua
  • Su isótopo(carbono-14) es utilizado en la datación radiométrica la cuall se encarga de la desifración de la edad de rocas, minerales y restos de animales y plantas
  • Los diamantes, producidos por las altas temperaturas y presiones del interior de la tierra, estas se usan en la joyería

DIAMANTE


GRAFITO

El carbono no es tan solo un elemento indispensable para sobrevivir, sino en combinación con otros elementos forman compuestos extremadamente tóxicos para los mamíferos en general, el mejor ejemplo es el monóxido de carbono(CO) el cual se origina mediante los gases de escape de los motores de combustión.

Este elemento el caul es componente de infinidad cantidad de elementos, uno de los compuestos más notables, originados a partir de carbono son los hidrocarburos, los cuales son los compuestos que en su fórmula unicamente se encuentra descrito el carbono y el hidrógeno los cuales se caracterizan por el número de carbonos que contiene su fórmula: por ejemplo el metano(CH4) es el hidrocarburo más sencillo de todos y constituyente del 97% del gas nautral, inflamable lo cual lo hace un peligroso hacedor de accidentes por combustión como lo son los incendios, este sencillo hidrocarburo es uno de los principales constituyentes de la atmósfera de los planetas gigantes: júpiter, saturno, urano y neptuno.
Las fuentes que originan a este hidrocarburo son: la extracción de combustibles fósiles, la defecación y digestión de la biomasa animal y la descomposición de residuos orgánicos por bacterias.

La identificación de cada hidrocarburo es dependiendo del número de átomos de carbono que contiene su molécula, estas son:
  • metano(1 carbono)
  • etano(2 carbonos)
  • propano(3 carbonos)
  • butano(4 carbonos)
  • pentano(5 carbonos)
  • hexano(6 carbonos)
  • heptano(7carbonos)
  • octano(8 carbonos)
  • nonano(9 carbonos)
  • decano(10 carbonos)
Los hidrocarburos mencionados pertenecenal grupo de los alcanos los cuales se distinguen por no haber influencia de otros grupos funcionales. Un dato interesante en estos es que del 1er al 5to hidrocarburo estos son gaseosos y son usados como combustibles, del 6to al 12avo son líquidos, y del 13avo en adelante todos son sólidos aceitosos o comunmente llamados parafinas, material constituyente de las velas.

LOS HIDROCARBUROS SON OBTENIDOS TAMBIÉN POR LA EXTRACCIÓN DE COMBUSTIBLES FÓSILES


Otros tipos de compuestos que son obtenidos a partir de los hidrocarbruos son los alcoholes, los cuales son producidos por la sustitución de 1 de sus átomos de hidrógeno por el de 1 radical hidroxilo(-OH), los cuales tienen propiedades diferentes a las de los hidrocarburos, aunque sin embargo si la molécula del alcohol posee cada vez mayor cantidad de átomos de carbono, sus propiedades se asemejan más a las de un hidrocarburo, estas tienen aplicaciones notables en la medicina como desinfectante, como ingrediente de las bebidas alcoholicas(de ahí su nombre) e incluso sirvió como ingrediente para hacer funcionar la nave espacial, en pocas palabras si el hombre no tuviera conocimiento hacerca de los alcoholes, nunca habría podido explorar otros planetas.

En fin, el carbono es un elemento trasendental en la química orgánica, ya que con este fué posible la descubrición de inumerables cantidades de compuestos con los cuales seguimos conviviendo en nuestra vida rutinaria ya sea de una u otra forma, por lo cual es impprtante analizar y comprender este elemento el cual es el pilar o la base principal de la química.

El carbono esta presente también con la influencia de la respiración, ya que a partir de la exhalación es posible por medio de la sangre expulsar las impurezas del organismo, entre la cual se ubica el carbono en forma de dióxido de carbono el cual es indispensable para proceso fotosintético autótrofo llevado a cabo por las especies vegetales.





miércoles, 9 de febrero de 2011

PRÁCTICA 3: COMPOSICIÓN INORGÁNICA DEL SUELO

REPORTE: En las prácticas anteriores, se ha puesto a prueba lo constituyentes que conforman el suelo los cuales son: orgánico e inorgánico, la orgánica esta compuesta por restos fosilizados o descompuestos de animales y vegetales, pero la inorgánica esat formada principalmente de: minerales, metales, ácidos, bases, sales binarias y terciarias, por lo que en esta ppráctica se delimitará la composición inorgánica en 4 muestras de suelo, para determinar de que metales, sales u oxisales esta conformada su parte inorgánica.

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.

CUESTIONARIO DE INVESTIGACIÓN

A que se le llama parte inorgánica del suelo, y porque s ele llama así?
Es la parte ajena de la orgánica(formada por restos descompuestos de plantas y animales) la cual esta formada por pricipalmente minerales como: el calcio, el sodio y el potasio.

Porque los minerales son considerados compuestos y busca sus características?
Ya que los minerales son elementos(generalmente metales) que se pueden combinar con  un oxido, un carbonato, un sulfato, un fosfato, etc.
Color
La mayoría de los minerales tienen un color distintivo que se pueda utilizar para la identificación. En minerales opacos, el color tiende a ser más constante, así que el aprendizaje de los colores asociados a estos minerales puede ser muy provechoso en la identificación. Translúcido a los minerales transparentes tenga un grado mucho más variado de color debido a la presencia de minerales del rastro. Por lo tanto, el color solamente no es confiable como sola característica de identificación.
Raya
La raya es el color del mineral en forma pulverizada. La raya demuestra el color verdadero del mineral. En forma sólida grande, los minerales del rastro pueden cambiar el aspecto del color de un mineral reflejando la luz de cierta manera. Los minerales del rastro hacen que poco influencie en la reflexión de las pequeñas partículas polvorientas de la raya.
Dureza
La dureza es una de las mejores características de los minerales a utilizar para identificar un espécimen. La dureza es una medida de la resistencia del mineral al rasguño. La escala de Mohs es un sistema de 10 minerales cuya se sepa dureza. El mineral más suave, talco, tiene un grado de la escala de Mohs de uno. El diamante es el mineral más duro y tiene un grado de diez. Minerales más suaves se pueden rasguñar por minerales más duros porque las fuerzas que sostienen los cristales juntos son más débiles y se pueden romper por el mineral más duro.
Hendidura y fractura
Los minerales tienden a romperse a lo largo de líneas o de superficies lisas cuando golpe agudamente. Diversos minerales adaptan las maneras diferentes que demuestran diversos tipos de hendidura.
La hendidura se define usando dos sistemas de criterios. El primer sistema de criterios describe cómo la hendidura se obtiene fácilmente. La hendidura se considera perfecta si se obtiene fácilmente y los planos de la hendidura se distinguen fácilmente. Se considera bueno si la hendidura se produce con una cierta dificultad pero tiene planos obvios de la hendidura. Finalmente se considera imperfecto si la hendidura se obtiene con dificultad y algunos de los planos son difíciles de distinguir.
La fractura describe la calidad de la superficie de la hendidura. La mayoría de los minerales exhiben fractura desigual o granosa, (curvado, cáscara-como líneas) fractura concoide, o (áspero, dentado) fractura hackly.

Que son las rocas y con que estan constituídos?
se llama roca al 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 arena o icluso pertóleo.

Rocas sedimentarias:
Las rocas sedimentarias se forman en las cuencas de sedimentación, las concavidades del terreno a donde los materiales arrastrados por la erosión son conducidos con ayuda de la gravedad. Las estructuras originales de las rocas sedimentarias se llaman estratos, capas formadas por depósito, que constituyen formaciones a veces de gran potencia (espesor).

Rocas metamórficas:
Las rocas metamórficas abundan en zonas profundas de la corteza, por encima del zócalo magmático. Tienden a distribuirse clasificadas en zonas, distintas por el grado de metamorfismo alcanzado, según la influencia del factor implicado. Por ejemplo, cuando la causa es el calor liberado por una bolsa de magma, las rocas forman una aureola con zonas concéntricas alrededor del plutón magmático. Muchas rocas metamórficas muestran los efectos de presiones dirigidas, que hacen evolucionar los minerales a otros laminares, y toman un aspecto laminar. Ejemplos de rocas metamórficas, son las pizarras, los mármoles o las cuarcitas.

Que son los minerales y cuales son los más abundantes en la corteza terrestre?
Mineral es aquella; sustancia sólida, natural, homogénea, de origen inorgánico, de composición química definida (pero variable dentro de ciertos límites).
Esas sustancias inorgánicas poseen una disposición ordenada de átomos de los elementos de que está compuesto, y esto da como resultado el desarrollo de superficies planas conocidas como caras. Si el mineral ha sido capaz de crecer sin interferencias, pueden generar formas geométricas características, conocidas como cristales los cuales los metals: hierro, silicio, calcio, sodio, potasio, mageniso etc.

Objetivos:




IDENTIFICACIÓN DE ANIONES
2.IDENTIFICACIÓN DE CLORUROS
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
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
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
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.
IDENTIFICACIÓN DE NITRATOS:
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 PRECAUCIÓN: ESTA REACCIÓN ES FUERTEMENTE EXOTÉRMICA. Evita agitación innecesaria. Deja reposar unos minutos y observa la formación de un anillo café.H2SO4 concentrado.
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

IDENTIFICACIÓN DE CATIONES
  1. 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
oloca 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,
IDENTIFICACIÓN DE POTASIO
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.
RESULTADOS:
Muestra de
suelo
Cloruros
Sulfatos
Carbonatos
Sulfuros
Nitratos
Sodio
Potasio
Calcio
1
X
X
2
X
X
3
X
X
4
X
X



ANÁLISIS:

Las sales binarias u oxisales que pudieron haberse formado mediante la reacción entre los cationes y aniones son:
  • NaCl-cloruro de sodio
  • KCl-cloruro de potasio
  • K2(CO3)-carbonato de potasio
  • Ca(CO3)-carbonato de calcio
CONCLUSIÓN: Además de la composición orgánica, participe en la constitución total del suelo, también se puede notar además la presencia de una parte inorgánica la cual esta compuesta por minerales y metales principalmente, es por ello que el objeto de esta práctica es estimular las espectativas del estudiantes en cuanto se refiere a la composición inorgánica ya que cada suelo posee su composición minerológica diferente y que en algunos casos las hace únicas, también por medio de este sencillo experimento se pudo analizar con facilidad las diferentes variaciones que puede haber en su composición en la capa superficial de la corteza terrestre que es el suelo.


CLORURO DE SODIO


CLORURO DE POTASIO


CARBONATO DE POTASIO


CARBONATO DE CALCIO






  • 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
  • domingo, 6 de febrero de 2011

    PRÁCTICA 2: LA COMPOSICIÓN ORGÁNICA DEL SUELO

    RESUMEN: El suelo se encuentra constituído por dos componentes, uno orgánico y uno inorgánico, la parte orgánica esta constituída por residuos de vegetales y animales fosilizados, o endiferentes grados de descomposición por consecuencia de la presencia de microorganismos, cuando la mayor parte de la metira orgánica se ha degradado se le conoce como HUMUS, la cual es unamezcla de diversas sustancias en las que se integran particulas de diferentes tamaño en los cuales se tienen definidos los coloides, quienes tienen la carcterística de intercambiar iones lo cual ayuda a la construcción del suelo y sirven para absorver o retener el agua y los nurtrientes.

    PREGUNTAS QUE HACEN POSIBLE LA RELIZACIÓN DE LA PRÁCTICA:

    Menciona 5 componentes que constituyan la mteria orgánica
    • Hidratos de carbono o carbohidratos
    • Proteínas
    • Minerales en general
    • Vitaminas
    • Grasas
    Menciona los elementos que componen cada uno de estos compuestos
    • Carbohidratos(carbono, oxígeno e hidrógeno)
    • Proteínas(carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno)
    • Minerales(estos son: calcio, hierro, magnesio, fósforo, aluminio etc.)
    • Vitaminas(carbono, oxígeno e hidrógeno)
    • Grasas(carbono, oxígeno e hidrógeno)
    Menciona 5 funciones de la materia orgánica en el suelo
    • Mejora la capacidad de retención del agua aumentando su pororsidad.
    •  Favorecer la formación de los agregados sintetizando compuestos orgánicos que actúan ligando las partículas del suelo
    • Favorece las prácticas o cultivos agrículas
    • Se emplean como fuente de nergía para los microorganismos del suelo.
    • Conservar el volumen del suelo aún en la absorción de agua o aire
    Investiga hacerca de HUMUS y explícalo

    El HUMUS es una sustancia constituída por varios productos de origen orgánico los cuales se obtienen mediante la descomposición de la materia orgánica del suelo la cual se caracteriza por su color negruzco, indicador de la abundancia de carbono, la cual se compone por la materia descompuesta de origen vegetal(hojas, tallos, madera, raíces, cortezas, semillas y polen) y de desechos fecales producidos por las lombrices principalmente, además de cadáveres de animales, hongos y bacterias.

    Menciona 4 componentes químicos que compongan el HUMUS
    • Sulfatos
    • Carbonatos
    • Nitratos
    • Sales binarias

    HAZ UN CUADRO COMPARATIVO ENTRE LAS USTANCIA ORGÁNICAS E INORGÁNICAS

    Sustancias Orgánicas
    Sustancias Inorgánicas
    Estas sustancias estan formadas por restos animales
    fosilizados y vegetales también, además de hongos y bacterias.

    Esta parte se encuentra constutída más que nada por los minerales obtenidos a través de la descomposisción
    de los componentes orgánicos por medio de bacterias y microorganismos alojados en la tierra misma.




    OBJETIVO: Poder identificar la materia orgánica constituyente del suelo y hallar como poder cuantificar la cantidad de materia orgánicxa en una muestra de suelo.


    Material
    Sustancias
    Cápsula de porcelana
    Balanza
    10 g de muestra de suelo
    Mechero bunsen
    Pinzas para crisol
    (4 muestras diferentes de suelo)
    Soporte universal con anillo y rejilla de asbesto



    HIPÓTESIS: Dependiendo de la tierra con la que se trabaje será la cantidad de materia orgánica que posea, la cual se ajusta a los empleos que se les da en la vida cotidiana.


    PROCEDIMIENTO:
    1. Pesar 10 g de suelo seco en una cápsula de porcelana.
    2. 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.
    3. Dejar enfriar la mezcla y posteriormente pésala nuevamente, anotando la variación de la masa.
    4. Calcular el porcentaje de materia orgánica.
    RESULTADOS:

    1RA MUESTRA: masa=10g, menos, masa después de calcinar=7.5g, 10g-7.5g=2.5g total de materia orgánica en la muestra

    2DA MUESTRA: masa=10g, menos, masa después de calcinar=6g, 10g-6g=4g de materia orgánica en el suelo

    3RA MUESTRA: masa=10g, menos, masa después de calcinar=8.8, 10g-8.8g=1.2g de materia orgánica en el suelo

    4TA MUESTRA: masa=10g, menos, la msa depsués de calentar=6.2, 10g-6.2g=3.8g de materia orgánica en el suelo

    OBSERVACIONES:
    • Aunque todas las muestras hayan sido de suelo, la composición orgánica de cada muestra es diferente

    ANÁLISIS:
    • La composición orgánica varió en sus componentes ya sean animales o vegetales tomando en cuenta la muestra de suelo recogida con anterioridad.
    CONCLUSIÓN: El suelo aún estando compuesta por constituyentes inorgánicos que también son benéficos para el desarrollo del suelo, la materia orgánica del suelo también cumple un papel fundamental para beneficio del mismo suelo, el HUMUS y los demás componentes orgánicos del suelo, ayudan a la retención de agau lo cual beneficia a los agregados, rindiendo para los cultivos agrícolas de los cuales nosotros obtenemos todos nuestros alimentos de origen vegetal, lo cual da la conclusión de que tirar basura no es malo, únicamente con la condición de que esta basura sena orgánicas para que puedan ser aprovechadas por el suelo como su materia orgánica para que pueda cumplir sus objetos con mayor celeridad y eficacia.