PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO.
Objetivo:
Lograr obtener las propiedades físicas de suelo mediante los procedimientos indicados.
Hipótesis:
Si realizamos los procedimientos, operaciones y conclusiones correctos, podremos calcular las propiedades físicas de cierto tipo de suelo.
Material:
- Balanza
- Vidrio de reloj
- Capsula de porcelana
- Crisol
- Mechero de bunsen
- Soporte universal
- Pinzas
- Probeta graduada
- Tubo de ensayo
- Corcho
PROPIEDADES FISICAS A IDENTIFICAR
- Densidad
- Humedad
- Temperatura
- Cantidad de aire
- Solubilidad
PROCEDIMIENTO
1. Densidad
¿Cómo se mide?
- 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.
- 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.
- 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.
- Volumen agua + Volumen de tierra = V2
Entonces Volumen de tierra = V2 - Volumen de agua
Se utilizaron
15 ml de tierra
20 ml de agua
Obtuvimos un total de 30 ml. Al momento de juntar el agua y la muestra de suelo, este ascendió 15
2. Humedad.
¿Cómo se mide?
- Mide la masa de una muestra de suelo en una balanza; en una cápsula o crisol de porcelana. Recuerda medir previamente la MASA DE LA CÁPSULA O CRISOL, para restarle posteriormente su valor. (masa inicial)
- 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
Se utilizo:
Una capsula de porcelana (peso, 31.7 gramos)
Al añadir el suelo, el peso aumento a 35.4 g.
Masa inicial- 5 g ---100%
3.7 g--- 74%
3. Aire
¿Cómo se mide?
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 100 mL completamente seca, el volumen de una muestra de suelo.
Medir en una probeta de 50 o 100 mL completamente seca, el volumen de una muestra de suelo.
En otra probeta de 50 o 100 mL agregar 30 mL 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
Utilizamos
Dos probetas
Volumen de tierra seca = 15 ml
Volumen de agua = 30 ml
Volumen final al juntarlos en la probeta = 36
15 --- 100%
6 --- 40%
4. Solubilidad
¿Cómo se mide?
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 (a la cual previamente tendrás que determinar su masa)
- 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
Se utilizo
Una capsula de porcelana (peso de 79 gramos)
10 gramos de tierra
30 ml de agua
10 g --- 100%
8.6 g --- 86%
COMPONENTES FASE INORGÁNICA 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: si mediante las sustancias indicadas, mezcladas correctamente, obtenemos una reacción testigo, y después, siguiendo el procedimiento establecido, hacemos la combinación de sustancias con una muestra de suelo, y después estas son comparadas, podremos comprobar la existencia de sales especificas en el suelo.
Material
- Soporte universal
- Mechero de bunsen
- Tubos de ensayo
- Corcho
- Probeta graduada
- Vaso de precipitado
- Embudo
- Papel filtro
- Malla
- Coladera
- Balanza
- Agua destilada
- Muestra de algún suelo.
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 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.
Resultados:
| Muestra de suelo | Cloruros | Sulfatos | Carbonatos | Sulfuros | Nitratos | Sodio | Potasio | Calcio |
| 1 | SI | SI | SI | SI | SI | NO | NO | SI |
OBSERVACIONES
IDENTIFICACION DE ANIONES
Para lograr obtener la muestra de suelo, fue necesario tamizar varias veces la tierra, y en vista de que esta, se traspasaba demasiado por la rejilla de la coladera, fue necesario apoyarnos con una malla, y así fue mucho más sencillo obtener el liquido sin residuos, aunque se tuvo que filtrar varias veces hasta obtener la muestra adecuada, y así, poder realizar las pruebas establecidas y necesarias.
Identificación de cloruros:
La reacción testigo obtenido, fue de color blanco, al momento de hacer el procedimiento correspondiente con la muestra de suelo, esta se torno un poco blanco, aunque no completamente, pudimos apreciar que cambiaba a este color.
LAS REACCIONES TESTIGO OBTENIDAS PARA LA IDENTIFICACION DE SULFATOS Y SULFUROS, de igual manera fueron de un color blanco, y al igual, los resultados obtenidos con la muestra de suelo, fueron de color blanco, sin embargo, donde mas pudimos apreciar este cambio, fue en el resultado de sulfuros, fue esta muestra la que más se tornó color blanco. En la otra, al igual que la reacción testigo de cloruros, no se pudo apreciar tanto el cambio de color, aunque si fue notorio.
Para la identificación de CARBONATOS, lo que se pudo apreciar en la reacción testigo, fue una reacción de efervescencia entre el acido clorhídrico y el carbonato de calcio, fue una reacción de acidez. En la muestra con el suelo, se pudo apreciar la misma reacción de burbujeo, por lo que se determino que el suelo, tenía carbonatos.
Para la identificación de NITRATOS, se observo que en la reacción testigo, después juntar todas las sustancias, el resultado apreciado, fue que se empezó a formar un anillo color café justo en el centro del liquido, así como también, nos pudimos percatar de que la temperatura de la mezcla comenzó a elevarse, calentando así el tubo de ensayo. Con la muestra de suelo, fue muy notorio dicho anillo ya mencionado, así como la elevación de la temperatura, determinando así, que este contiene nitratos.
IDENTIFICACION DE CATIONES
Para verificar la existencia de CALCIO en la muestra de suelo, se acerco a la flama una muestra de suelo seco, tal y como el procedimiento lo menciona, y después, observamos una gran llama color anaranjado, la cual nos indico que tal muestra de suelo, contiene calcio.
Para la identificación de SODIO y POTASIO en la muestra de suelo, se siguieron los procedimientos establecidos, sin embargo, pudimos observar que en ambas, el color de la flama fue anaranjado en todo momento, y no amarillo en el caso del sodio, ni violeta en el caso del potasio.
CONCLUSIONES
Con dicho experimento, pudimos comprobar la existencia de elementos en una muestra de suelo, todo esto claro, bajo los procedimientos correctos y adecuados, obteniendo de este modo resultados favorables. En este caso, lo que observamos, es que el suelo sufre una falta de sodio y potasio, mientras que es rico en nitratos, carbonatos y sulfatos.
DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE MATERIA ORGÁNICA.
Objetivos.
●Observar y describir las características de los componentes de la fase sólida del suelo.
●Calcular el porcentaje de materia orgánica de las cuatro muestras 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 | | |
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
10 gramos – 100%
5.4 gramos-? RESULTADO= 54%
TOMANDO EN CUENTA QUE…
Peso de la capsula de porcelana: 62.7 gramos Añadiendo los 10g de suelo nos da un resultado de 72. 7 gramos.
Después de calentar la tierra (alrededor de 13 minutos), se pesó y nos dio un resultado de 67.3 gramos. Si le restamos el primer valor, que es de 72.7, el resultado final que es de 67.3, obtenemos un resultado de 5.4, por lo tanto, hacemos la regla de tres.
Se denomina suelo a la parte superficial de la corteza terrestre, biológicamente activa que tiende a desarrollarse en la superficie de rocas,por la influencia de seres vivos e interperie, las etapas implicadas en su formación son:
-Disgregación mecánica: de las rocas, es la meteorizacion química de los materiales regoliticos liberados.
-Instalación de los seres vivos sobre el sustrato inorgánico
-iniciación de cambios quimicos,fisicos y geológicos del agua influenciado por los seres vivos.
El suelo se compone de tres fases,liquida,solida y gaseosa.
-Solido:esqueleto mineral del suelo y componentes solidos
-Liquido:formado por una disolucion acuosa de las sales y iones mas comunes asi como liquidos vinculo de las sustancias quimicas
-Gas: constituida por los gases atmosfericos CO2 y O el primero mas abundante.
Composición de la fase solida (principales componentes de las sustancias organicas)
el suelo y sus propiedades
-Disgregación mecánica: de las rocas, es la meteorizacion química de los materiales regoliticos liberados.
-Instalación de los seres vivos sobre el sustrato inorgánico
-iniciación de cambios quimicos,fisicos y geológicos del agua influenciado por los seres vivos.
El suelo se compone de tres fases,liquida,solida y gaseosa.
-Solido:esqueleto mineral del suelo y componentes solidos
-Liquido:formado por una disolucion acuosa de las sales y iones mas comunes asi como liquidos vinculo de las sustancias quimicas
-Gas: constituida por los gases atmosfericos CO2 y O el primero mas abundante.
Composición de la fase solida (principales componentes de las sustancias organicas)
el suelo y sus propiedades
El suelo inicia con la meteorización física y química de la roca bruta, continua con el primer establecimiento de una biota y una primera vegetacion, la composición orgánica se forma de edafon,descomponedores,bacterias,hongos,raizes y micorrizas de plantas, este sistema recicla los nutrientes en una cadena trofica, en suelos mas profundos los anelidos ayudan a mezclar las fracciones orgánicas y minerales además de permitir la fertilización.
Composicion de la fase solida (componentes inorgánicos)
silicio 27%,aluminio 8% magnesio 2% y oxigeno formando oxidos con los tres elementos anteriores (compuestos y elementos), se compone de metales y minerales oxidos metalicos y en poca cantidad los no metalicos,contiene bases,acidos,sales binarias y terciarias.
Composicion de la fase solida (componentes inorgánicos)
silicio 27%,aluminio 8% magnesio 2% y oxigeno formando oxidos con los tres elementos anteriores (compuestos y elementos), se compone de metales y minerales oxidos metalicos y en poca cantidad los no metalicos,contiene bases,acidos,sales binarias y terciarias.
Suelo en México: la mayoría son leptisoles 24%, regasoles 19%, calcisoles 8% y vertisoles hasta un 69% en algunas partes. Presenta erosión hídrica en zonas montañosas 70% afecta al pais, los mas fertiles suelen ser los mas explotados agricolamente (feozems 10%) (vertisoles 8%) (cambrisoles 5%) y (lluvisoles 3%) cubriendo 26% del territorio nacional.
Los minerales: sustancias solidas, naturales y homogeneas de origen inorgánico y composición química definida (arcillas, limo y arenas) y elementos, posee una dispocicion ordenada de átomos dando como resultado el desarrollo de superficies planas conocidas como caras considerados compuestos por su formación de diversos elementos.
Roca : Material compuesto de uno o varios minerales, caracterizan la composición de una determinada roca, las gravas, arena , arcilla e incluso petróleo son rocas y hay de dos tipos.
a)minerales esenciales formados de roca.
b) minerales accesorios, minerales en pequeña proporc ión
Los minerales: sustancias solidas, naturales y homogeneas de origen inorgánico y composición química definida (arcillas, limo y arenas) y elementos, posee una dispocicion ordenada de átomos dando como resultado el desarrollo de superficies planas conocidas como caras considerados compuestos por su formación de diversos elementos.
Roca : Material compuesto de uno o varios minerales, caracterizan la composición de una determinada roca, las gravas, arena , arcilla e incluso petróleo son rocas y hay de dos tipos.
a)minerales esenciales formados de roca.
b) minerales accesorios, minerales en pequeña proporc ión
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