Fernanda Ruiz: abril 2011

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 medirla?

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

1. 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%

2. 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.

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%

1. 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%

Conclusiones:

Se lograron medir y calcular las diferentes propiedades físicas del suelo, tanto en gramos, mililitros y porcentaje. Pero esto solo se puede, mediante las operaciones y cálculos correctos, también por eso es necesario verificar, que el procedimiento se haya llevado a cabo correctamente.

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, tenia 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.

Hipótesis: si establecemos una cantidad de tierra, obtenemos su peso, después se calienta, y posteriormente se vuelve a pesar, al restar los valores obtendremos la cantidad de materia organica.

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.

Conclusiones.

Mediante los procedimientos adecuados, logramos calcular la materia orgánica de nuestra muestra de suelo, percatándonos que este, contiene más de la mitad.

INVESTIGACIONES

¿Qué es el suelo?

Parte superficial de la corteza terrestre, biológicamente activa, que tiende a desarrollarse en la superficie de las rocas emergidas por la influencia de la intemperie y de los seres vivos (meteorización). Las etapas que implican su formación son las siguientes:

. Disgregación mecánica de las rocas.

. Meteorización química de los materiales liberados.

. Instalación de los seres vivos. Esta es una fase significativa, ya que con los procesos metabólicos continua la meteorización de los minerales.

. Mezcla de todos los elementos entre sí

Las fases de la composición del suelo:

Silicatos: residuales o no completamente meteorizados, productos no plenamente formados (micas, cuarzo, caolinita)

Óxidos e Hidróxidos de Fe.

Clastos y granos poli minerales como materiales residuales de la alteración mecánica. Carbonatos, sulfatos, cloruros, nitratos. El suelo orgánico, contiene átomos de carbono y de unos cuantos elementos más como hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, dichas sustancias pueden estar presentes en todos los seres vivos, aunque también existen otras desarrolladas por el hombre.

La parte inorgánica del suelo está formada por roca finamente partida. Los compuestos que la forman, son algunos elementos formados en cantidades como fierro, orto, magnesio.

Propiedades físicas del suelo

La proporción de los componentes determina una serie de propiedades que se conocen como propiedades físicas o mecánicas del suelo.

Textura: depende de la proporción de partículas minerales de diverso tamaño presentes en el suelo. Las partículas minerales se clasifican por tamaño en 4 grupos…

Fragmentos rocosos: diámetro superior a 2 mm, piedras y grava.

Arena: diámetro de 0.05 a 2 mm, puede ser muy gruesa o muy fina.

Estructura: forma en que las partículas del suelo se reúnen para formar agregados, de acuerdo a esta característica se distinguen suelos de estructura esferoidal, laminar, prismática, y granular.

Consistencia: resistencia para la deformación o ruptura según la resistencia, el suelo puede ser suelto, suave, duro y muy duro. Esta característica tiene relación con la labranza del suelo y los instrumentos a usarse. A mayor dureza, mayor energía.

Densidad: se refiere al peso por volumen del suelo y está en relación a la porosidad. Un suelo muy poroso será menos denso, a mayor contenido de materia orgánica mas poroso es el suelo y por lo tanto, menos denso.

Aireación: se refiere al contenido de aire en el suelo y es importante para el abastecimiento de oxigeno, nitrógeno i bióxido de carbono en el suelo. La aireación es crítica en los suelos anegados. Se mejora la labranza, la rotación de cultivos, drenaje, y la incorporación de materia orgánica.

Temperatura: es importante porque determina la distribución de las plantas en influye en la transformación de los procesos bióticos y químicos d, encima de los 5°, es posible la germinación.

Color: depende de sus componentes, puede usarse de una medida indirecta de ciertas propiedades. El color varia con el contenido de humedad, el rojo indica contenido de oxido de fierro, el amarillo, óxidos de fierro hidratado, el blanco y el gris, indican la presencia de cuarzo, y el negro y el marrón indican materia orgánica.

Identificación de…

Cloruros: para identificar, normalmente se agrega nitrato de plata, si se forma un precipitado blanca, significa que hay presencia de alógenos, si se añade amoniaco al precipitado, se disuelve, el alógeno presente es cloro.

Carbonatos: si la muestra contiene carbonatos o bicarbonatos, puedes añadir un ácido, si hace efervescencia haces desprender ese gas en una solución saturada de hidróxido de calcio. Si observas una turbidez, tu muestra contiene bicarbonatos.

Sulfatos: si la muestra contiene sulfatos, al agregar una sal soluble de bario, se forma un precipitado blanco y si añades HCL concentrado no se disuelve, así se confirma la presencia de sulfatos.

Nitratos: para identificar en forma cualitativa la presencia de nitrógeno en ambas muestras de panela, basta en la reacción química del nitrógeno presente en la muestra con el sodio metálico para producir cloruro de potasio, el cual en solución, reaccionara con los cationes de hierro 1 y 3 para producir una solución, la cual indica la presencia de ferrocianuro sódico.

Sulfitos: pueden oxidarse fácilmente a sulfatos hirviendo con excesos de oxidantes tales como el cromo, hipoclorito de sodio, hipodromito de sodio. Este método de carácter cuantitativo se usa de manera cualitativa, ya que determina un precipitado blanco de sulfato de bario que es insoluble en el medio.

Parte inorgánica del suelo.

El perfil del suelo esta llamado por capas llamadas horizontes. El superior es de color negro y con compuestos orgánicos, en distintos estados de composición. Es la capa orgánica, la más fértil llamada HUMUS, por debajo de este, hay otra capa u horizonte de color amorronado, conformado por materia orgánica e inorgánica, y por último, está la capa llamada variable.

Componentes minerales: constituyen la mayor parte del suelo. Los minerales de dividen en primarios y secundarios. Los primeros se encuentran principalmente construidos por O y Si, y forman silicatos. Los minerales secundarios, provenientes de procesos de disolución y precipitación, son de suma importancia debido a su superficie de reacción, ya que sirven como depósitos de agua, nutrientes, y materia orgánica, lo que confiere a la parte activa del suelo.

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 diversos elementos.

Parte inorgánica del suelo :fracción mineral, formada principalmente de arcillas, limo y arena), materia orgánica, agua/aire y organismos vivos

La parte inorgánica se forma compone de Silicio (27,7%), aluminio (8%) y magnesio (2%), y oxígeno formando óxidos con los 3 elementos anteriores.

Roca: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, arenas, arcillas, o incluso el petróleo, son rocas. la composición de una roca pueden diferenciarse dos categorías de minerales.

Rocas en la corteza terrestre

ROCAS IGNEAS Las rocas ígneas se forman por el enfriamiento y la solidificación de materia rocosa fundida, el magma. Según las condiciones bajo las que el magma se enfríe, las rocas que resultan pueden tener granulado grueso o fino

a)plutónicas: granito y sienita.

b)volcánicas: basalto y riolita

ROCAS SEDIMENTARIAS: Se constituyen por diagénesis (compactación y cementación) de los sedimentos, materiales procedentes de la alteración en superficie de otras rocas, que posteriormente son transportados y depositados por el agua, el hielo y el viento, con ayuda de la gravedad o por precipitación desde disoluciones

ROCAS METAMORFICAScualquier roca que se ha producido por la evolución de otra anterior al quedar esta sometida a un ambiente energéticamente muy distinto del de su formación, mucho más caliente o más frío

1 Oxigeno	(O)	46,6%
2 Silicio	(Si)	27,7%
3 Aluminio	(Al)	8,1%
4 Hierro	(Fe)	5,0%
5 Calcio	(Ca)	3,6%
6 Sodio	(Na)	2,8%
7 Potasio	(K)	2,6%
8 Magnesio	(Mg)	2,1%

Fernanda Ruiz

jueves, 28 de abril de 2011

¿COMO HACER QUESO?

PRACTICA EXAMEN