Intercambio Iónico en el Suelo experimento.

El intercambio iónico en el suelo es la capacidad que tiene un suelo para atraer o rechazar dichos cationes o aniones.

Los cationes son aquellas moléculas que se encuentran el en el suelo y que cuya carga electrica es positiva  ya sea que se encuentre en ella el calcio (Ca), el Magnesio (Mg), Sodio (Na) amonio (NH4) entre otos. 

 Las partículas de arcilla son los complementos en el suelo que están  cargados negativamente. Estas partículas cargadas negativamente (arcillas), retienen a los cationes y liberan nutrientes.  Las partículas de materia orgánica también están cargadas negativamente y también atraen cationes. 

Las partículas de arena son neutras  (sin carga) y no reaccionan por lo tanto en este tipo de suelos  no ocurre el intercambio iónico. 

CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO EN EL SUELO

Esta denominación se debe a la capacidad del suelo de retener o intercambiar cationes, se abrevia (CIC).

Los cationes que se retienen en el suelo pueden ser remplazados por otros cationes, se puede decir que estos dichos cationes son intercambiables, un ejemplo, el Ca++ (los dos signos de mas significa que el calcio es un catión cargado con dos protones)  este puede ser intercambiado por H+ y/o K+ y viceversa.  

El número total de cationes intercambiables que un suelo puede retener (la cantidad permitida por su carga negativa) se denomina capacidad de intercambio cationico. Mientras mayor sea la CIC más cationes puede retener el suelo.  Los suelos difieren en su capacidad de retener cationes intercambiables.  La CIC depende de la cantidad y tipo de arcillas y del contenido de materia orgánica presentes en el suelo. 

La CIC de un suelo se expresa en términos de miliequivalentes por 100 gramos de suelo y se escribe meq/100 g.  Los minerales arcillosos tienen una CIC que generalmente varía entre 10 y 150 meq/100 g.  La materia orgánica tiene valores que van de 200 a 400 meq/100 g.  En consecuencia, el tipo y la cantidad de arcillas y materia orgánica influencian apreciablemente la CIC de los suelos.(bosque tropical. 2011)

En esta ocasión lo que se se pretende hacer es calcular la capacidad de intercambio cationico en el suelo  a través  de la medición del pH en el suelo (titulación) y sera un calculo aproximado.

Para este experimento lo que se necesito fue lo siguiente:

• 110 ml de Acetato de amonio 1N, pH 7.0
• 25 ml de alcohol etílico 
• 5g de suelo (excepto arena)
• 11o ml de Ácido clorhídrico (HCL)
• 110 ml de hidróxido de sodio 0.1( NaOH)
• indicador pH rojo de fenol
• buretas de 25 ml 
• un embudo de tallo largo
• probeta de 100 ml
• un balón para destilación 
• balanza
• papel filtro

PROCEDIMIENTO:

1. Pesar exactamente 5g de suelo y colocarlos sobre un embudo con papel filtro ligeramente humedecido.

2. Lavar con acetato de amonio 1N pH7.0 el suelo, agregando pequeñas porciones hasta completar 100ml. Recibir el filtrado y guardarlo para determinar los cationes cambiables.

3. Lavar el suelo con 25 ml de alcohol etílico para eliminar el exceso de amonio.

4. El papel filtro con el suelo después de haber eliminado el exceso de amonio se coloca en un balón de destilación.

5. Se realiza la destilación recibiendo el amoniaco en un exceso de HCl 0.1N.

6. Terminada la destilación, titular el exceso de HCl 0.1N con NaOH 0.1N ante la presencia del indicador rojo de fenol. 

Al realizar este experimento vimos que:

1. al lavar la muestra de suelo con  alcohol etílico este adquirió un colo rojo oscuro 
2. al destilar la tierra con agua esta soltó una capa ligera cristalina sobre la superficie del agua.

Sin embargo no pudimos terminar este experimento, ya que no contábamos con el tiempo suficiente para terminar el proceso de intercambio ionico lo cual no pudimos demostrar este fenómeno que sucede en el suelo.

Para comprobar el intercambio ionico en el suelo lo que teníamos que hacer era titular el ácido clorhídrico con el hidroxido de sodio. 

La titutlacion consiste en:

conocer la concentración   desconocida de una disolucióde una sustancia que pueda actuar como ácido o base, neutralizándolo con una base o ácido de concentración conocida. Es un tipo de valoración basada en una reacción ácido base (la sustancia cuya concentración queremos conocer) y la sustancia valorante.

Con esta prueba ibamos a demostrar aproximadamente el cambio cationico que se pretendía  demostrar.

Bibliografia:

http://amazoniaforestal.blogspot.mx/2011/10/capacidad-de-intercambio-cationico-del.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Valoraci%C3%B3n_%C3%A1cido-base

MI experiencia dentro del laboratorio (IIS) experimento fallido

EL propósito de la entrada al laboratorio era realizar la practica correspondiente al Intercambio Ionico en el Suelo, se investigo todo acerca de este tema, se hizo el diseño experimental que consiste en lavar la tierra con acetato de amonio y alcohol etílico  después destilar esta tierra lavada y recibir ácido clorhídrico, después se iba a titular el ácido clorhídrico que resulto de la destilación  después se iba a neutralizar el ácido con hidróxido de sodio y al final con la titulación del ácido clorhídrico y la neutralizacion íbamos a calcular aproximadamente cuantos cationes  salieron de este experimento.

Antes de empezar con este experimento, se consiguieron los materiales y reactivos necesarios para realizar esta practica, la primera dificultad que encontramos fue de que no se pudo conseguir el acetato de amonio, la opción que teníamos era usar un destapa caños que contenía acetato de amonio con hidróxido de sodio y la segunda era tratar de conseguir el reactivo antes mencionado, se eligió la primera opción ya que no contabammos con tiempo suficiente para conseguirlo, entonces utilizamos el destapa caños, el segundo conflicto que percatamos y que impidió que no realizáramos completamente el experimento.

Lo que pasó fue que empezamos a hacer el experimento, se montó el equipo que íbamos a necesitar, pero no teníamos a la mano el destapa caños así que uno de mis compañeros fue a comprarlo, en ese lapso perdimos 15 minutos sin contar los otros quince  minutos que ocupamos para medir la tierra y montar nuestro equipo de trabajo, cuando llego inmediatamente empezamos a hacer el lavado ya teniendo la tierra pesada, el destapa caños estaba espeso y al momento de agregar el destapa caños en el embudo con el papel filtro y la tierra no empezaba a vaciarse en el vaso de presipítados, este proceso tardo mas de 20 minutos lo cual nos retraso mucho, contando con una hora para realizar esta practica no nos dimos cuenta de que ya se iba a acabar el tiempo dejando inconcluso  esta practica.

Ahora bien, analizando esto mi equipo y yo nos dimos cuenta de que perdimos mucho tiempo valioso y esto fue porque no realizamos correctamente la prueba de escritorio, hoy me doy cuenta de que es importante tener bien calculado el tiempo para realizar la practica y obtener resultados satisfactorios al momento de concluir la practica, otra cosa que percatamos es que no es posible conseguir el principal reactivo  que es el acetato de amonio y  el hidróxido de sodio lo cual es un obstáculo para la realización de nuestro experimento, así que el profesor de química me dijo que iba a ser lo posible por conseguirlo pero de no ser así nosotros tendremos que usar el destapa caños para realizar nuestra practica, pero antes tendremos que separar este compuesto, la idea de separar este compuesto es el siguiente:

  

sustituir el acetato de amonio o ácido acético con el vinagre blanco o tratar de conseguir el acetato de amonio  y el hidróxido de sodio o también utilizar el destapa caños como ultima opción y realizar mas pruebas de escritorio.

En la siguiente publicación sobre el intercambio Ionico en el suelo se explicara paso a paso en que consiste esta practica y todo lo relacionado con este tema.

esperamos y la siguiente vez salga todo bien y podamos explicar este experimento.

SOBRE EL ESTUDIAR Y EL ESTUDIANTE resumen

En esta lectura trata primeramente acerca de estudiar metafísica, que es un engaño el decir que se va a estudiar  metafísica, como una vez lo oí "no estudiamos porque nos nace" sino porque los profesores no los imponen y lo hacemos por necesidad no por gusto.

La lectura menciona que la metafísica, geometría, etc, son disciplinas que existen solo por que unos hombres las crearon y porque vieron que al crearlas siembran la necesidad de utilizarlas.

También menciona algo que me llamo la atención " la ciencia no es tal ciencia sino para quien la busca afanoso", con lo que entendí es que la ciencia, ya sea física, química, biología, etc, no son ciencias para aquel que no las necesita sino para quienes las necesitan.

Lo que también me llamo la atención es que menciona la necesidad del ser humano por la necesidad, menciona que hay un punto en el que el ser humano se ve obligado a aceptar la "necesidad" externa, entonces si es así se dice que se esta haciendo la invitación a una falsedad.

En la pagina 3 menciona las características de como es un estudiante, que  el estudiante ya sea hombre o mujer, no tienen alguna necesidad de estudiar y por lo tanto no es un estudiante "autentico" y me refiero a autentico  a que un estudiante es autentico porque estudia por gusto y por propia cuenta, más no porque lo necesite o en este caso porque no le impongan la necesidad de estudiar.

Modelo Atómico de Ruthrerford

Pasando 10 años después del descubrimiento de las partículas alfa, beta y gama el científico inglés Ernest Rutherford propuso otro modelo atómico basándose en el modelo anterior (modelo de Thompson o budín de pasas) y en el experimento que hizo al bombardear una lámina de oro con partículas alfa.

Rutherford formulo y  propuso otra teoría sobre la estructura atómica en la cual coloco el núcleo en el centro del átomo y propuso que:

• La masa del átomo está concentrada en un núcleo pequeño situado en el   centro
• El diámetro del núcleo es aproximadamente  10^-4 veces el átomo
• Los átomos están formados en su mayor parte por espacio vacío
• La masa y la carga positiva del átomo estaban concentradas en un núcleo y los satélites giraban de manera de satélites, describiendo diferentes trayectorias, sus dimensiones del átomo eran de 10^-12 cm en el diámetro del núcleo y 10^-8 cm para la extensión del átomo.

Basándose en los resultados de su trabajo en la que demostró que el núcleo atómico, Rutherford sostiene que casi la totalidad de la masa del átomo se concentraba en un  núcleo central muy diminuto de carga positiva. Los electrones  girar alrededor del núcleo describiendo así orbitas circulares. Estos poseen una masa muy ínfima y tienen una carga muy negativa.

Este modelo sirvió de base para el modelo que propuso el discípulo de Rutherford el científico Neils Bhor marcando el inicio del estudio del núcleo atómico, por lo cual se le conoce a Ernesst Rutherford como el padre de la era nuclear.

En 1900 Ernest  Rutherford, con la colaboración de Geiger marsen, soporta y verifica su teoría con el experimento de la lámina de oro al bombardear la lámina con partículas alfa que provenían de una fuente radioactiva, se colocó una pantalla de sulfuro de zinc detrás de la lámina de oro para observar la dispersión de las partículas alfa con carga positiva, explico que las partículas se dispersan por la repulsión de las partículas alfa con carga positiva en los centros con carga positiva de la placa de oro , igualmente se cumplía esto con otros metales, pudiendo así demostrar que los metales tienen un centro de masa muy diminuto con una carga eléctricamente positiva a la cual la denomino como “núcleo atómico.

• Los aspectos más importantes del modelo de Rutherford son los siguientes:
• El átomo posee un núcleo central en el que su masa tiene una carga positiva
• El resto del átomo debe de estar prácticamente vacío, con los electrones formando una corona alrededor del núcleo
• La neutralidad del átomo se debe a que la carga positiva total presente en el  núcleo, es igualada por el número de electrones de la corona
• Cuando los electrones son obligados a salir, dejan a la estructura con  carga positiva.

 Max Von Laue nació el 9 de octubre de 1879 en Pfaffendorf. Desarrolló un método para medir la longitud de onda de los rayos X, utilizando, por primera vez, cristales salinos delgados como retícula de difracción, llegando a demostrar que estos rayos eran de naturaleza análoga a los de la luz, pero no visibles, dado que su longitud de onda es extremada corta.

Así mismo, trabajó sobre los diagramas (imágenes simétricas) producidas en las placas fotográficas por los rayos X que han sufrido la reflexión o la refracción en un material cristalino. También investigó en el campo de la teoría de la relatividad.

Por este trabajo, que, fue galardonado con el premio Nobel de Física en 1914.

En 1914 fue galardonado con el premio Nobel de Física por sus descubrimientos de la difracción de los rayos X a través de cristales. Gracias a esto, hizo posible un mejor estudio de la estructura de los cristales (método llamado cristalografía de rayos X)

Cuando Alemania invadió Dinamarca durante la Segunda Guerra Mundial el químico húngaro George de Hevesy disolvió las medallas de los premios Nobel Max von Laue y James Frank en agua regia, para así evitar que los nazis las robaran, colocando esta solución en una estantería de su laboratorio del Instituto Niels Bohr. Tras la guerra volvió al laboratorio y precipitó el oro para sacarlo de la mezcla. El oro fue retornado a la Real Academia de las Ciencias de Suecia y la Fundación Nobel dio nuevas medallas a von Laue y a Frank.