FERTILIZANTES
1 Los fertilizantes, su clasificación y su papel en la producción de alimentos.
Se puede definir como fertilizante a toda sustancia orgánica o inorgánica utilizada en la agricultura para proporcionar o restituir a un suelo los elementos químicos para el desarrollo balanceado de las plantas. En el fertilizante, el nutrimento se encuentra de forma asimilable para los cultivos.
Actualmente, los fertilizantes se utilizan para reemplazar los nutrimentos que los cultivos extraen del suelo, por lo que resuelven problemas de deficiencias específicas, propician un mayor rendimiento por hectárea de terreno, por ejemplo un suelo que sin fertilizante produce dos toneladas de maíz, puede duplicar y hasta triplicar su producción si se fertiliza adecuadamente, también se utilizan para neutralizar la acidez o alcalinidad de un suelo.
Los fertilizantes se clasifican de la siguiente manera:
Animal (estiércol, guano)
Orgánicos
Vegetal (composta)
Nítricos: NaNO3
Nitrogenados
FERTILIZANTES Amónicos: NH3
Inorgánicos Urea: (NH2) 2 CO
Fosfatados: (NH4) 3PO4
Potásicos: KCl
Ácidos, bases y reacciones de neutralización en la producción de fertilizantes.
Los fertilizantes son sales que se producen por las reacciones de neutralización entre ácidos y bases, por lo cual recordaremos estos conceptos.
ACIDOS
Las soluciones acuosas de los ácidos son corrosivas (muy reactivos) por lo que deben ser tratados con cuidado, sobre todo las soluciones muy concentradas de ácidos fuertes. Los ácidos débiles tienen sabor agrio.
Algunos ácidos son débiles como el ácido carbónico H2CO3, el ácido acético CH3COOH, que son ácidos débiles por que no se disocian totalmente en agua.
Algunos ácidos fuertes son HCl, HNO3, H2SO4 éstos son ácidos fuertes (se disocian totalmente en agua).
Todos los ácidos cambian el indicador universal y el tornasol a color rojo. Neutralizan a las bases produciendo sal y agua.
BASES
Son corrosivos, tienen sabor amargo, son untuosos al tacto, como el jabón, cambian el indicador universal a color verde, azul o morado de acuerdo a su capacidad de disociación (fuerte o débil). Neutralizan a los ácidos produciendo sal y agua. Las bases se producen cuando reacciona el óxido de un metal con agua. Son ejemplos de bases, la sosa, NaOH (hidróxido de sodio), la potasa, KOH, (hidróxido de potasio). Las bases fuertes, como la sosa o la potasa, se disocian totalmente en agua. El hidróxido de amonio NH4 OH es una base débil, (no se disocia totalmente en agua).
Modelos que explican el comportamiento de los ácidos y las bases
Dos de los principales modelos que explican las características y comportamiento de los ácidos y bases son las siguientes.
Definición de ácido y base de acuerdo a la teoría de Arrhenius
De acuerdo a la teoría de Arrhenius, un ácido es una sustancia que produce iones hidrógeno en solución acuosa (ionización). Las características de los ácidos y las bases, en esta teoría, se refieren a sus soluciones acuosas (en agua).
Ejemplo:
H2 O
De acuerdo a la teoría de Arrhenius, una base produce iones OH- en solución acuosa.
Reacciones de neutralización
Un ácido y una base se neutralizan al prodicir una sal y agua, como:
H3 PO4 + KOH → K3 PO4 + H2 O
NH4OH + HNO3 → NH4 NO3 + H2 O
Explicación de ácido, base y reacciones neutralización de acuerdo a la teoría de Bronsted-Lowry.
En este modelo el comportamiento de un ácido está relacionado al comportamiento de la base (par conjugado). Explica también el comportamiento ácido y básico más allá de las soluciones acuosas. En efecto existen sustancias ácidas o básicas sin que sea necesaria la presencia de agua.
Para Bronsted_ Lowry, un ácido es una sustancia donadora de iones hidrógeno y una base es una sustancia que acepta protones (los que dona el ácido). Este proceso de donación y aceptación de protones sucede con la presencia simultánea de una sustancia ácida y una base. Otra característica de esta teoría es la reversibilidad de las reacciones.
Explicación de las soluciones ácidas
ácido dona H base, acepta H ácido, dona H base, acepta H
En la reacción directa (hacia la derecha), el HCl dona H al cambiar a Cl-
y el H2 O acepta un H, al cambia a H3 O+
En la reacción inversa (hacia la izquierda), el H3 O+ dona un H y cambia a H2 O y el Cl- acepta un H al cambiar a HCl.
La teoría de Bronsted_ Lowry explica también las reacciones de neutralización.
El amoníaco y el cloruro de hidrógeno se neutralizan y forman la sal cloruro de amonio, sal que puede escribirse en forma de iones para observar la transferencia de protones (H).
Síntesis de las dos teorías
Ácido de Bronsted: Es una sustancia donadora de protones.
Base de Bronsted: Es una sustancia que acepta protones
Ácido de Arrhenius: Sustancia que en agua produce iones hidrógeno (H+)
Base de Arrhenius: Sustancia que en agua produce iones hidroxilo (OH-)
Ejercicios
Señala la descripción del comportamiento de un ácido de Bronsted
A) El NH3 es acepta un protón para formar NH4 +
B) El HCl forma un ión H+ en contacto con el agua
C) El HNO3 dona un protón y se forma N03 -
D) EL NaOH forma iones OH- al contacto con el agua
Escribe en el espacio, el concepto correspondiente: Ácido de Bronsted, base de Bronsted, ácido de Arrhenius, base de Arrhenius:
a. El NH4 + dona un protón para formar NH3 ___________________
b. El OH- acepta un protón y forma H2 O ________________
c. El HCl en agua forma iones H+ ____________________
d. El NaOH en agua forma iones OH- _______________
e. El HCl dona un protón y forma Cl- ________________
f. El NH3 acepta un protón y forma iones NH4 + ___________
Completa las ecuaciones que representan reacciones de neutralización ácido-base.
1. Clasifica en fertilizantes orgánicos o inorgánicos
a) Nitrato de sodio: ______________________
b) KCl: ______________________
c) Composta: ______________________
d) Fosfato de amonio: ______________________
e) Estiércol: ______________________
4. Señala la descripción del comportamiento de un ácido de Bronsted.
A) El NH3 es acepta un ión hidrógeno para formar NH4 +.
B) El HCl forma un ión H+ en contacto con el agua.
C) El HNO3 dona un ión hidrógeno a otra sustancia.
D) EL NaOH forma iones OH- al contacto con el agua.
5. Escribe si se trata de la teoría de Arrhenius o de Bronsted.
a. El NH4 + dona un H+ para formar NH3 _________________
b. El OH- acepta un H+ y forma H2 O _________________
c. El HCl en agua forma iones H+ _________________
6. Completa la ecuación siguiente, la cual representa la reacción de neutralización ácido-base.