Aprendiendo a escribir fórmulas de sales y las reacciones de disociación usando modelos de fomiEnseñar a escribir las reacciones de disociación es una tarea compleja ya que se trata de representar mediante un modelo simbólico un fenómeno químico, implica abstraer lo macroscópico al nivel microscópico y darle una representación en un lenguaje que no es fácil de aprender.Se hará una representación de las reacciones químicas usando modelos de“fomi”, que tiene las siguientes ventajas:

• Hace evidente las cargas de aniones y cationes y la neutralidad del compuesto sin disociarse.

• Facilita comprender el balanceo de las reacciones, ya que los “sitios de cargas” deben ser llenados para lograr la neutralidad, y cuando ya está el compuesto disociado se hace claro el número de aniones y cationes resultantes.

• El uso de los sentidos del tacto y la vista afianza el aprendizaje al intervenir dos sentidos en lugar de uno.

• El material es ligero, durable, se puede usar sobre el pizarrón ó sobre los pupitres.

• Cabe aclarar, que las cargas de los aniones están representadas del lado izquierdo para evidenciar la atracción de las cargas positivas y negativas. A los alumnos se les advierte que esta representación sólo es válida para los fines de uso de estos modelos.

LECTURA: NUTRIENTES PARA LAS PLANTASLas plantas requieren de muchos nutrientes químicos para vivir y desarrollarse, a estos elementos se les denomina nutriente pues son el alimento de las plantas. Los elementos fundamentales para la planta son 16. A partir del aire y del agua (en las reacciones fotosintéticas) se obtienen de manera combinada el carbono, 0hidrogeno y oxigeno. Los 13 elementos restantes se toman principalmente del suelo. El nitrógeno, fosforo, potasio, calcio, magnesio y azufre se necesitan en cantidades relativamente grandes por lo que se les denomina macronutrientes. A los nutrientes que se requieren en cantidades considerablemente menores se les denomina micronutrientes e incluye el Mn, Fe, B, Zn, Cu, Mo, Cl.Los nutrientes se vuelven disponibles para las plantas a través de la desintegración de minerales y la descomposición de la materia orgánica, con excepción del nitrógeno que se incorpora al suelo al ser fijado de la atmosfera por medio de la acción microbiana de bacterias correspondientes al ciclo del nitrógeno. La fijación del nitrógeno es la combinación química del nitrógeno gaseoso con oxigeno e hidrogeno para formar el ion nitrato NO3

- o el ión amonio NH4

+.La fertilidad de un suelo se refiere a la disposición de nutrientes para las plantas.Los tres principales nutrientes de las plantas son N, P, K. El nitrógeno estimula el crecimiento de tallos y hojas, el fosforo estimula el crecimiento de las raíces y la floración y el potasio les permite ser resistentes a las enfermedades y sobrevivir a las heladas.El calcio tan necesario para las plantas, se puede abastecer de nuestras plantas caseras al pulverizar finamente las cascaras de huevo y esparcirlas en el suelo.Los elementos utilizados para las plantas para su nutrición, se derivan en última instancia de los minerales de las rocas originales desintegradas, gases atmosféricos y agua. La mayoría del nitrógeno, azufre y fosforo requerido por los

cultivos proviene de la descomposición de la materia orgánica cuyo origen son los residuos de las plantas y animales del suelo que se degradan por el proceso denominado mineralización dando como producto H2O, CO2, NH4+, NO3-, PO4

3-,SO42- y H2S.

En el cuadro Nº 1 se presentan los principales nutrientes, sus funciones y la forma química en que la planta los aprovecha, esto es en forma de iones.

Cuadro Nº1 Principales nutrientes y sus funcionesNUTRIENTE FUNCION FORMA

ASIMILABLENitrógeno Forma parte de proteínas y clorofila, da color

verde a las plantas y promueve el desarrollo de hojas y tallos

NH4+, NO3

-

Fosforo Es importante en el desarrollo inicial de las plantas, provoca un crecimiento inicial, rápido y vigoroso. Estimula la floración. Forma parte de las proteínas

H2PO4-,

HPO42-

Potasio Da vigor y resistencia contra las enfermedades K+

Calcio Promueve el desarrollo de raíces, mejora la absorción del nitrógeno. Constituye una base para la neutralización de ácidos orgánicos

Ca2+

Magnesio Mantiene el color verde obscuro en las hojas Mg2+

Azufre Ayuda en la formación de la clorofila. Promueve el desarrollo de las raíces. Forma parte de las proteínas

SO42-, SO3

2-

Boro Ayuda a absorber calcio y nitrógeno BO3-

Manganeso Ayuda a la formación de la clorofila y contrarresta el efecto de una aireación deficiente

Mn2+

Fierro Ayuda a la formación de la clorofila Fe2+, Fe3+

Zinc Importante para el metabolismo de la planta Zn2+

C, H, O Elementos estructurales principales en los tejidos

H2O, OH, CO2

La absorción de los iones nutrientes es más eficiente cuando se cumplen las siguientes condiciones:

a) Que los nutrientes se encuentren en alta concentración.b) Que el suelo este bien aireado de tal manera que permita el intercambio

gaseoso con la atmosfera (sales CO2 y entra O2).c) Como el agua es el medio de transporte de los iones, el suelo debe de estar

suficientemente húmedo para permitir el contacto de los iones en solución con una mayor superficie de las raíces.

Las plantas nos dan algunos indicios relacionados con la deficiencia de algunos de los nutrientes necesarios para su desarrollo (ver cuadro Nº2).

Cuadro Nº2 Síntomas de deficiencia de nutrientes.

NUTRIENTES SINTOMAS FERTILIZANTESN Deficiencia: hojas delgadas amarillentas y

quebradizas.Exceso: vástagos largos, delgados y tiernos.

NH4NO3, (NH4)2SO4,NaNO3

K Deficiencia: hojas rizadas en su borde y amarillento en puntas y bordes

K2SO4

P Deficiencia: hojas de color verde grisáceo, las venas largas de la hoja toman un color morado.

Ca3(PO4)2

Ca Deficiencia: raíces cortas y tiesas. Las puntas son a menudo oscuros, se estanca el crecimiento

Ca(OH)2, CaCO3, CaSO4●2H2O

Mg Deficiencia: en las hojas nuevas aparece un tono amarillo que se desplaza del borde hacia el centro de las hojas, caída de las hojas prematuramente

MgSO4

Mn Deficiencia: color amarillo bronceado en la zona entre las venas de las hojas

MnSO4

Zn Deficiencia: las hojas tienden a enroscarse en lugares de permanecer planas, las hojas de la base son las primeras afectadas

ZnSO4

Fe Las hojas de la parte terminal del tronco se tornan amarillas (clorosis férrica). Atrofia y amarillamiento de los cultivos

FeSO4

Si bien, un suelo apto para el cultivo de las plantas normalmente contiene todos los nutrientes que la planta requiere para su desarrollo, estos terminan agotándose por la continua explotación del suelo como generador de alimentos. Generalmente, por esto causa suelos deficientes en sales por lo que se hace necesaria su reposición.¿Cómo mejorar un suelo deficiente en sales?Cuando se cultiva el suelo, la reserva de nutrientes suele ser insuficiente, o su producción natural mediante el intemperismo y los procesos microbiológicos, es demasiado lenta. En estos casos es común la aplicación de los llamados fertilizantes químicos. Pero, ¿qué es un fertilizante?, un fertilizante es un material que en condiciones apropiadas para su aplicación al suelo o a la planta, proporciona uno o más de los nutrientes que necesitan los vegetales para su desarrollo. En el siguiente cuadro se muestran algunos de los fertilizantes más comunes y los nutrientes que aportan a las plantas.

Cuadro Nº3 Nutrientes que a aportan los fertilizantes más comunes.

FERTILIZANTE FORMULA NUTRIENTE QUE APORTA

1. Sulfato de amonio (NH4)2SO4 N

2. Urea NH2CONH2 N

3. Fosfato de amonio (NH4)3PO4 N

4. Cloruro de potasio KCl K

5.Nitrato de amonio NH4NO3 N

6. Nitrato de potasio KNO3 K,N7. Nitrato de sodio NaNO3 N8. Carbonato de calcio CaCO3 Ca9. Carbonato de magnesio MgCO3 Mg10. Hidrogeno fosfato de amonio

(NH4)2HPO4 N,P

De la observación del cuadro anterior nos podemos percatar que la mayoría de las sustancias que aparecen en el son sales. Pero ¿Cómo se obtienen las sales?El rápido crecimiento demográfico de fines del siglo XIX y XX hizo aumentar la presión sobre el suministro de alimentos. Esta presión incremento la demanda de fertilizantes. En buena parte es gracias al uso de fertilizantes principalmente los llamados fertilizantes nitrogenados (que contienen nitrógeno en su formula) que los agricultores pueden alimentar al mundo.

LECTURAMETODOS DE OBTENCION DE SALES

Las reacciones químicas útiles para obtención de sales son:1. metal + no metal sal

Esta es una reacción de síntesis o de combinación, como recordaremos, esta ocurre cuando dos o más sustancias reaccionan para producir una sustancia nueva (siempre es un compuesto). Esta reacción se puede representar con una ecuación general: X + Z XZ.Por ejemplo, la reacción de obtención del cloruro de potasio a partir de sus componentes, el metal potasio y el no metal cloro se pueden representar como:

2K + Cl2(g) 2KCl(g)

2. metal + acido sal + hidrogeno

Esta es una reacción de desplazamiento en donde un elemento reacciona con un compuesto para formar un compuesto nuevo y liberar un elemento distinto. La forma general de representar una reacción de desplazamiento es: A + XZ AZ + X.Por ejemplo, la obtención de cloruro de potasio se puede realizar a partir del potasio y del acido clorhídrico:

2K(s) + 2HCl (ac) 2KCl (ac) + H2 (g)

El elemento que se desplaza del acido es el hidrogeno.

3. Sal1 + sal2 sal3 + sal4

Esta es una reacción de doble sustitución o de intercambio, donde participan dos compuestos. El ion positivo (catión) de la sal 1 se intercambia con el ion positivo

(catión) de la sal 2. En otras palabras, los dos iones positivos intercambian iones negativos (aniones) o compañeros produciéndose así dos compuestos diferentes, la sal 3 y la sal 4. Esta reacción se representa con la ecuación general:

AD + XZ AZ + XDUn ejemplo de lo anterior es la reacción entre el nitrato de bario y el sulfato de potasio:

Ba (NO3)2(ac) + K2SO4 (ac) BaSO4(s) + KNO3 (ac)

El sulfato de barrio es insoluble en agua por lo que se forma un precipitado que se indica con una (s), mientras que el otro producto, el nitrato de potasio, es soluble por lo que se indica con un (ac)

4. Acido + base sal + agua

Cuando un acido y una base reaccionan, se neutralizan mutuamente. Esto sucede porque los iones hidrogeno (H)+ del acido reaccionan con los iones hidróxido (OH)-

de la base para formar agua. El agua producida es un compuesto molecular que no es acido ni básico, es neutro. Si el agua producida en esta reacción se evapora, queda un sólido que consiste en el catión de la base y el anión del acido. Tomemos como ejemplo la reacción entre el acido clorhídrico y el hidróxido de potasio, la sal producida es el cloruro de potasio y la evaporación del agua producida dejara únicamente a la sal.

HCl (ac) + MOH (ac) HOH (l) + KCl (ac)

Agua

Si presentamos a los ácidos en general como HX las bases que son hidróxidos metálicos como MOH, y la sal como MX, la ecuación general queda representada como:

HX (ac) + MOH (ac) HOH (l) + MX (ac)

Acido base (H2O) sal

Esta también es una reacción de intercambio ya que los iones H+ del acido y los iones M+ del hidróxido metálico intercambian compañeros (ver la ecuación de la reacción entre el HCl y KOH).

La sal especifica que se forma depende del acido y la base empleadas. En base a la ecuación general es evidente que la sal se forme a partir del anión del acido (Xm-) y el catión de la base (Mn+). Por ejemplo, se forma cloruro de magnesio cuando se toma un antiácido comercial que contiene hidróxido de magnesio para neutralizar el acido clorhídrico en el estomago:

2HCl (ac) + Mg (OH)2(ac) 2H2O(l) + MgCl2(ac)

Acido hidróxido cloruro

Clorhídrico de magnesio de magnesio

Reacciones de oxidación y reducción

Las reacciones de oxido-reducción están presentes en la mayor parte del mundo que nos rodea, son parte importante de los procesos que mantienen la vida y se reconocen como las fuerzas que gobiernan la biosfera que es la parte de la Tierra en la cual existe la vida y que está formada de una mezcla de compuestos formados principalmente a base de carbono, oxigeno, nitrógeno e hidrogeno (C,H,O,N). Estos compuestos están en continuo estado de creación, transformación y cambio. La relativa felicidad con la que experimentan cambios químicos, es la característica principal en el mantenimiento y regulación de la vida. Los mecanismos utilizados por la naturaleza son grandes ciclos que incluyen asimilación y producción de energía y una innumerable cantidad de reacciones de oxido-reducción que involucran a los cuatro elementos mencionados arriba.

1QUE NECESITAN LAS PLANTAS PARA DESARROLLARESE?

2QUE SON EL HIDROGENO, POTASIO, FOSFORO. CALCIO, MAGNESIOY AZUFRE?3COMO SE LES DENOMINA A LOS NUTRIENTES QUE SE REQUIEREN DE MENOR CANTIDAD?4QUE ELEMENTO SE INCORPORA AL SUELO AL SER FIJADO DE LA ATMOSFERA POR MEDIO DE LA ACCION MICROBIANA?5QUE ELEMENTO ES NECESARIO PARA LAS PLANTAS PARA ABASTECER DE NUESTRAS PLANTAS CASERAS AL PULVERIZAR FINAMENTE LAS CASCARAS DE HUEVO Y ESPARCIRLAS EN EL SUELO?6ES IMPORTANTE EL DESARROLLO INICIAL DE LAS PLANTAS, PROVOCA EL CRECIMIENTO INICIAL, RAPIDO Y VIGOROSO. ESTIMULA LA FLORACIOBN FORMA PARTE DE LAS PROTEINAS (INVERTIDA)7DA VIGOR Y RESISTENCIA CONTRA LAS ENFERMEDADES8MANTIENE EL COLOR VERDE OBSCURO A LAS HOJAS9AYUDA A ABASTECER DE CALCIO Y NITROGENO (INVERTIDA)10IMPORTANTE PARA ERL METABOLISMO DE LAS PLANTAS

VERA SANCHEZV EDUARDOVILLANUEVA ROMERO HECTOR ALDONIEVES LOPEZ MARIA GUADALUPE