La fase sólida, en su parte inorgánica, está formada por los productos de desintegración de las rocas y por nuevos minerales originados por síntesis de aquéllos. Son constituyentes de distintos tamaños (arcillas, limos, arenas y elementos gruesos) y propiedades.
Según el tamaño de las partículas de los componentes inorgánicos se distinguen tres fracciones: arena (la fracción más gruesa con tamaño de partículas entre 2 y 0,05 mm.), limo (fracción fina con tamaños entre 0,05 y 0,002 mm.) y arcilla (fracción muy fina con tamaños menores a 0,002 mm.). Si las partículas son mayores a 2 mm. se llama arena gruesa o grava.
En el suelo existe una mezcla de las fracciones indicadas y la cantidad relativa de cada una de ellas constituye la textura del suelo, ésta da una idea de la porosidad del suelo, que es el volumen de los poros o espacios. El 50% del volumen del suelo corresponde a los poros, por los que circula el aire y la solución acuosa. De acuerdo a la porosidad la proporción de agua y aire puede variar. El tamaño medio de los poros determina la permeabilidad de un suelo, es decir, la velocidad con que la solución acuosa y el aire se mueven de las capas altas a las más profundas. La forma en que se unen las partículas entre sí constituye la estructura del suelo.
En conjunto los parámetros señalados, definen la capacidad de un suelo para retener nutrientes y agua, para airearse y poder ser cultivado.
Debido a su superficie las partículas de arcilla tienen un buen poder de retención de nutrientes al intercambiar iones de la solución del suelo, pero su capacidad de infiltración es baja debido a que se compactan fácilmente. ¿Has observado que los suelos arcillosos se inundan fácilmente?. Por el contrario, los suelos arenosos, debido al tamaño de los poros, tienen poca capacidad de retención de agua y nutrientes. El suelo que presenta alrededor de un 40% de arena, un 40% de limo y un 20% de arcilla, se acerca a propiedades óptimas para el cultivo y se le llama suelo franco.
Dentro de la gama de los componentes inorgánicos del suelo mayoritariamente encontramos los óxidos y sobre todo los silicatos. La unidad fundamental de los silicatos es el grupo SiO 4, con ordenamiento tetraédrico en que los átomos de oxígeno ocupan los vértices y el átomo de silicio el centro. El aluminio puede estar presente en la red cristalina de los silicatos formando aluminosilicatos, debido a que el Al3+ tiene mayor volumen que el Si4+ , se rodea de átomos de oxígeno en una disposición octaédrica ¿Por qué?. Análogamente ocurre con Fe2+ y Mg2+ . El grupo SiO4 puede unirse a otras agrupaciones idénticas, compartiendo átomos de oxígeno y formando cadenas o estructuras tridimensionales.
MINERALES*
Los minerales se pueden encontrar en la naturaleza formando parte de las rocas y otros están aislados, sin formar rocas,los minerales son materiales naturales formados por un solo componente, son los materiales de los que están hechas las rocas.
Cada mineral es distinto de los demás y se reconoce por sus propiedades,algunas propiedades de los minerales son: la dureza, el brillo, el color y la forma.Todas las rocas de la corteza terrestre están formadas por minerales.Algunos de los minerales más abundantes son el cuarzo, el feldespato y la calcita.
Los minerales que componen el suelo pueden ser tan variados como lo sea la naturaleza de las rocas sobre las que se implanta. No obstante, hay una tendencia general de la mineralogía del suelo hacia la formación de fases minerales que sean estables en las condiciones termodinámicas del mismo, lo cual está condicionado por un lado por el factor composicional, y por otro por el climático, que condiciona la temperatura, la pluviosidad, y la composición de las fases líquida y gaseosa en contacto con el suelo.
Los minerales del suelo pueden ser de dos tipos: 1) heredados, es decir, procedentes de la roca-sustrato que se altera para dar el suelo, que serán minerales estables en condiciones atmosféricas, resistentes a la alteración físico-química; y 2) formados durante el proceso edafológico por alteración de los minerales de la roca-sustrato que no sean estables en estas condiciones.
1.- Color: algunos minerales pueden tener un color cuando son puros y otros provocados por impurezas.
2.- Color pulverizado: si se raya un mineral con un objeto más duro, se obtiene un polvo de un color característico.
3.- Brillo: puede ser un brillo metálico, como el hierro, o no metálico, como los sedosos o nacarados.
4.- Índice de refracción: (sólo si se trata de un mineral cristalino) un rayo de luz que atraviesa un cristal se desvía un ángulo característico de cada mineral.
5.- Birefringencia: algunos minerales cristalinos dividen en dos un rayo de luz que les atraviese.
6.- Luminiscencia: algunos minerales emiten luz cuando se les ilumina.
Los principales elementos que ayudan a la conformacion de minerales en la superficie terrestre son:
-Oxígeno:46.6%
-Silicio:27.7%
-Aluminio:8.1%
-Hierro:5.0%
-Calcio:3.6%
-Sodio:2.8%
-Potasio:2.6%
-Magnesio:2.1%
-(Otros):1.5%
PRINCIPALES MINERALES EN ELSUELO:
LAS ROCAS*
La apariencia de los minerales
Para clasificar los minerales es importante observar una serie de propiedades fisiológicas:1.- Color: algunos minerales pueden tener un color cuando son puros y otros provocados por impurezas.
2.- Color pulverizado: si se raya un mineral con un objeto más duro, se obtiene un polvo de un color característico.
3.- Brillo: puede ser un brillo metálico, como el hierro, o no metálico, como los sedosos o nacarados.
4.- Índice de refracción: (sólo si se trata de un mineral cristalino) un rayo de luz que atraviesa un cristal se desvía un ángulo característico de cada mineral.
5.- Birefringencia: algunos minerales cristalinos dividen en dos un rayo de luz que les atraviese.
6.- Luminiscencia: algunos minerales emiten luz cuando se les ilumina.
Los principales elementos que ayudan a la conformacion de minerales en la superficie terrestre son:
-Oxígeno:46.6%
-Silicio:27.7%
-Aluminio:8.1%
-Hierro:5.0%
-Calcio:3.6%
-Sodio:2.8%
-Potasio:2.6%
-Magnesio:2.1%
-(Otros):1.5%
PRINCIPALES MINERALES EN ELSUELO:
| Estos los toma en grandes cantidades, sobre todo los 3 primeros. | |||||||
| - Nitrógeno ( N ) - Fósforo ( P ) - Potasio ( K ) - Calcio ( Ca ) - Magnesio ( Mg ) - Azufre ( S ) | |||||||
| Estos los toman las plantas en pequeñísimas cantidades. - Hierro ( Fe ) - Zinc ( Zn ) - Manganeso ( Mn ) - Boro ( B ) - Cobre ( Cu ) - Molibdeno ( Mo ) - Cloro ( Cl ) | |||||||
Una roca es un mineral o conjunto de minerales que ocupan una parte importante de la corteza terrestre. Podría definirse también como los materiales heterogéneos que constituyen la litósfera, mientras que los minerales serían los materiales homogéneos. La ciencia que se ocupa del estudio de las rocas es la Petrografía.
Una roca es una piedra muy dura y sólida. Para la geología, una roca es un sólido cohesionado que está formado por uno o más minerales. Los minerales más abundantes en una roca se conocen como minerales esenciales, mientras que los que aparecen en proporciones pequeñas se denominan minerales accesorios.
Clasificación por su origen:
egún sus caracteres y su origen las rocas se clasifican en tres grandes grupos:
1. Rocas igneas, endógenas, magmáticas o eruptivas.
2. Rocas sedimentarias o exógenas
3. Rocas metamórficasROCAS IGNEAS
Las rocas igneas, también llamadas endógenas, magmáticas o eruptivas, provienen del enfriamiento y consolidación del magma igneo, material fluido (líquido,pastoso o gaseoso), que se encuentra en profundidad, a presión y temperaturas elevadas.
Las rocas igneas se pueden clasificar según dos criterios:*Por su origen y por su composición química.
ROCAS SEDIMENTARIAS
Las rocas sedimentarias o exógenas, son formadas en la superficie de la tierra, sobre el suelo o en el fondo de las aguas y resultantes de la acción de los agentes de erosión y de transporte, de la actividad de seres vivientes o de fenómenos puramente físicos o químicos que involucran procesos de alteración, transporte, deposición y diagénesis (compactación, cementación, recristalización).
Son por lo tanto rocas exógenas que se oponen a las eruptitivas o endógenas. Son rocas secundarias.
Las rocas eruptivas (primarias) o metamórficas preexistentes y el agua son condición esencial para la formación de algunas de ellas (arcillas y arenas, por ej.). Otras, como la mayor parte de las calcáreas o el petróleo o la hulla, solo se han podido formar después de la aparición de la vida sobre la tierra.
.ROCAS METAMÓRFICAS
Son rocas de carácter secundario resultantes de la transformación de rocas ígneas y sedimentarias por la acción de presiones y temperaturas más elevadas que las que reinan en la superficie terrestre. La magnitud e intensidad de estas acciones determinará el grado de transformación ocurrido en la roca de partida.
Las rocas están sometidas a continuos cambios por las acciones de los agentes geológicos, según un ciclo cerrado (el ciclo de las rocas), llamado ciclo litológico, en el cual intervienen incluso los seres vivos.
El 99% de la corteza terrestre está compuesta principalmente por nueve elementos químicos; sin embrgo, actualmente se conocen 105, en el cuadro siguiente se encluyen 8 de los más abundantes
Porcentaje | |
| Oxígeno | 46.60 |
| Silicio | 27.72 |
| Aluminio | 8.13 |
| Hierro | 5.00 |
| Calcio | 3.63 |
| Sodio | 2.83 |
| Potasio | 2.59 |
| Magnesio | 2.09 |
De los casi 2,000 minerales que se conocen actualmente pocos son formados por rocas: cuarzo, feldespatos, micas, minerales arcillosos, minerales de hierro, clorita, hornblenda, olivino, calcita y dolomita.
REFERENCIAS:
PRÁCTICA DE LABORATORIO:COMPONENTES FASE INORGÁNICA DEL SUELO
Objetivos:
Ø Señalará cuales son los cationes y aniones más comunes que están presentes en la parte inorgánica del suelo.
Ø Reconocerá que los compuestos inorgánicos se clasifican óxidos, hidróxidos, ácidos y sales.
Ø Aplicará el concepto ion a la composición de sales.
Ø Clasificará a las sales en carbonatos, sulfatos, nitratos, fosfatos, cloruros y silicatos.
Procedimiento:
1. Extracción acuosa de la muestra de suelo.
Pesa 10 g de suelo previamente seca al airey 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 FUERTEMENTE EXOTÉRMICA. 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.
Anota todas las observaciones de cada una de las pruebas de identificación que hiciste con cada muestra de suelo
Resultados:
| Muestra de suelo | Cloruros | Sulfatos | Carbonatos | Sulfuros | Nitratos | Sodio | Potasio | Calcio |
| 1 | | | | | | | | |
| 2 | | | | | | | | |
| 3 | | | | | | | | |
| 4 | | | | | | | | |
Análisis.
Realiza el análisis de los resultados y observaciones de cada una de las muestras y compáralas con el resto de muestras.
Conclusiones.
Elabora las conclusiones que te permitan mencionar las características químicas de cada muestra de suelo, a partir de su composición de componentes
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