lunes, 31 de enero de 2011

Parte inorgánica del suelo

Parte inorgánica del suelo


Mineral
a) Mineral es aquella sustancia natural, homogénea, de origen inorgánico, de composición química definida (dentro de ciertos límites).
b) adj. Perteneciente a las sustancias inorgánicas del universo. m. Sustancia inorgánica que se halla en la corteza terrestre.
c) Material inorgánico presente en la corteza terrestre.

Definiciones específicas de mineral.
d) Los minerales tienen una composición química específica, con una estructura química característica.
e) Los minerales son sólidos que se forman naturalmente por medio de procesos inorgánicos.
f) La composición química y la estructura de cristal determina las propiedades de un mineral, incluyendo su densidad, su forma, su robustez y su color.
g) Debido a que los minerales se forman bajo condiciones especificas, el examinar de minerales ayuda a los científicos entender la historia de la tierra y de otros planetas dentro de nuestro sistema solar.

Para definir un mineral

     La palabra “mineral” significa algo muy específico para los científicos. Por definición, un mineral:
*Es formado naturalmente
*es sólido;
*se forma a través de un proceso inorgánico
*tiene una composición química específica
*tiene una estructura de cristal característica.

Clasificaciones de minerales.
1. Formados naturalmente Los minerales se forman a través de procesos naturales dentro de la tierra, tales como erupciones volcánicas, precipitaciones de un sólido hacia un líquido y desgastamiento de minerales pre-existentes.
2. Sólidos Los líquidos y los gases no están considerados como minerales, en gran medida porque su estructura está constantemente cambiando, lo cual quiere decir que no tienen una estructura de cristal característica.
3. Formado a través de un proceso inorgánico Cualquier material producido a través de actividad orgánica - como hojas de árboles, huesos, conchas, o tejido animal - no se considera un mineral. Se les considera también compuestos de minerales.
4. Composición química específica La mayoría de los minerales existen en la tierra como compuestos químicos, cuya composición puede ser expresada con una fórmula química. Todos los minerales están definidos por su composición química. Si trata de cambiar la composición de una fórmula se forma un mineral totalmente nuevo y diferente llamado.
5. Estructura decristal característica Nicolas Steno, un holandés contemporáneo de Isaac Newton, hizo una importante contribución a la mineralogía, en 1669, cuando observó que los ángulos de los lados de los cristales de cuarzo permanecían constantes, sin importar cuán grandes eran los cristales o cuándo habían sido formados. Hoy en día sabemos que la Ley de Ángulos Interfaciales de Steno sobre la apariencia externa de los cristales, refleja un arreglo interno y regular de los átomos. Estos ángulos permanecen constantes en los lados de los cristales de cuarzo, porque cada uno de estos cristales de cuarzo está hecho de los mismos átomos: un átomo de silicona por cada dos átomos de oxígeno, lo cual se escribe con la fórmula molecular SiO2.
La composición química de un mineral está reflejada en un arreglo regular y repetitivo de los átomos, que se llama la estructura de cristal de un mineral.


Minerales más comunes en la superficie terrestre
     El 99% de la corteza terrestre está formada por solo ocho elementos, de los cuales dos, el oxigeno y el silicio, constituyen casi sus dos terceras partes. Estos dos elementos se combinan entre sí y con otros metales de múltiples formas, constituyendo el grupo más común de los minerales: los silicatos.




Elemento Químico
Símbolo
Sobre la corteza terrestre
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%
 Los ocho elementos más abundantes del la corteza terrestre
     Aproximadamente el 80% de la masa de la Corteza terrestre está formada por rocas ígneas.
El resto lo constituyen rocas metamórficas derivadas directamente de las rocas ígneas, rocas sedimentarias y rocas metamórficas derivadas directamente de las rocas sedimentarias.
¿Porqué un mineral es un compuesto?


Características de Compuesto.
     Es una sustancia formada por la unión de dos o más elementos de la tabla periódica, en una razón fija. Una característica esencial es que tiene una fórmula química. Por ejemplo, el agua es un compuesto formado por hidrógeno y oxígeno en la razón de 2 a 1 (en número de átomos).    

Roca
a) Material compuesto de uno o varios minerales como resultado final de los diferentes procesos geológicos.
b) Acumulación natural de minerales.
c) Gran cantidad de piedras que forman un bloque sólido que se levanta del agua o de la tierra.

Composición de las rocas
     Las rocas están constituidas en general como mezclas heterogéneas de diversos, minerales. Las rocas poliminerálicas están formadas por granos o cristales de varias especies mineralógicas y las rocas monominerálicas están constituidas por granos o cristales de un mismo mineral. Las rocas suelen ser materiales duros, pero también pueden ser blandas, como ocurre en el caso de las rocas arcillosas o las arenas.
     En la composición de una roca pueden diferenciarse dos categorías de minerales:
Minerales esenciales o Minerales formadores de roca – Son los minerales que caracterizan la composición de una determinada roca, los más abundantes en ella. Minerales accesorios – Son minerales que aparecen en pequeña proporción (menos del 5% del volumen total de la roca) y que en algunos casos pueden estar ausentes sin que cambien las características de la roca de la que forman parte.

jueves, 27 de enero de 2011

Materia Orgánica del Suelo

Objetivos.
º Observar y describir las características de los componentes de la fase sólida del suelo.
º Calcular el porcentaje de materia orgánica de las cuatro muestras de suelo.
Hipótesis.
º Al calentar la tierra se quemará la materia orgánica que haya en ella.
º La tierra con más materia orgánica será aquella que tenga la mayor diferencia entre masa inicial y masa final.
º Una tierra arenosa casi no contiene materia orgánica.
Material.



Material
Sustancias
Cápsula de porcelana
Balanza
10 g de muestra de suelo
Mechero bunsen
Pinzas para crisol
3 muestras diferentes de suelo
(Tierra de maseta, arena y tierra del CCH)
Soporte universal con anillo y rejilla de asbesto


Procedimiento.
1.- Pesar 5g de suelo seco en la 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.

Tabla 1. Resultados de la práctica
 
MuestrasMasa InicialMasa FinalMateria orgánica% de materia orgánica
1. Arena5g4.88g0.12g24%
2. Tierra de Maseta5g1.7g3.3g66%
3. Tierra de CCH5g4.3g0.7g14%


Operaciones.
Masa inicial = Volumen 1    
Masa Final  = Volumen 2
Volumen 3  = v1-v2
% de materia orgánica =        5g - 100%
                                             v3 -   Y %                         Y% = % de materia orgánica

Muestra 1.
                    Arena                5g - 100g                             (0.12*100)/5 = 24
                                        0.12g -  24%          

Muestra 2.        
                    Tierra de
                    Maseta
                                             5g - 100%                            (3.3*100)/5 = 66            
                                          3.3g -   66%
Muestra 3.
                   Tierra de
                   CCH
                                            5g - 100%                             (0.7*100)/5= 14
                                         0.7g -   14%

Observaciones.
                         A poner a calentar las diferentes muestras de tierra con el mehceo se observaba claramente como se quemaba la materia orgánica, se veía como ceniza. La tierra se ponía negra y solo quedaban piedras, unas más pequeñas que otras, pero quedaba solamente tierra.

Análisis.
                         Cada hipótesis que se planteó fue correcta. Al calentar la tierra se quemó toda la materia orgánica, la arena casi no tenía materia orgánica y la tierra que tenía más materia orgánica fue la tierra demaseta, la cual tenía demasiadas hojas y ramas.

Conclusión.
                         Las diferentes muestras de tierra sirvieron para comrobar las hipótesisy además para poder observar físicamente, el proceso de descomposición de la materia orgánica pormedio del calor. Se pudo ver cómo es la tierra realmente, es decir, sin nada de materia orgánica, sólo la tierra: que es muchas piedras de diferentes tamaños.
                       

martes, 25 de enero de 2011

Propiedades físicas del Suelo 1

Objetivo.  Encontrar cada una de las características físicas del suelo 
Hipótesis.
                a) La temperatura de las diferentes muestras de tierra será aproximadamente la misma, ya que se medirán a una sola altura las tres muestras.
                b) La tierra que contenga mayor porcentaje de aire será también la más porosa.
Materiales:
                *Pinzas para Crisol         *Agitador de vidrio
                *Termó                          *Probetas de 50ml graduadas
                *Cápsula de porcelana   *Balanza
                *3 Muestras de suelo     *Agua
                *Una franela

 
                 
Procedimiento:


Propiedad
¿Cómo medirla?
Densidad

1. 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.                                                                                       2. 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).                                                                                         3. 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.                                                                                      4.Volumen agua+Volumen de tierra=V2                         Entonces: 
  Volumen de tierra = V2 - Volumen de agua        

D=m/v               

               


 
TemperaturaLa temperatura de la tierra depende de la altura a la que se mida; si es la misam altura en la que se miden las muestras se obtendrá una temperatura similar.
1.- Mete el termómetro en una muestra de tierra y toma su temperatura.




% HumedadIndica la cantidad de agua que existe en el suelo (tipo de tierra) expresada en porcentaje.
1. 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)
2. 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.
3. Una vez eliminada el agua de la mezcla, procedemos a medir la masa nuevamente (masa final).
4. 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 % 
                  


Cantidad de Aire en el SueloLa 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.
% Aire (Porosidad)Para medirlo tenemos que:
1. Medir en una probeta de 50 o 100 mL completamente seca, el volumen de una muestra de suelo.
2. Medir en una probeta de 50 o 100 mL completamente seca, el volumen de una muestra de suelo.
3. En otra probeta de 50 o 100 mL agregar 30 mL de agua.
4. 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%  = % de Aire

     



Tabla 1. Resultados de la práctica

Propiedades Físicas

Muestra 1   Tierra de maseta
Muestra 2     Tierra arenosa
Muestra 3  Tierra del CCH
Textura



Densidad
22°C
23°C
24°C
% Humedad
2.5 g/cm3
1.25 g/cm3
2.5 g/cm3
% Aire
10%

2%
Porosidad
40%
80%
60%


OPERACIONES.

% de Aire: volumen de tierra seca (V1),
                 volumen de agua (V2)  
                 volumen de agua con tierra (V3), entonces: 
                  V3  -   V  =  Volumen de aire
                   Volumen de tierra seca    -    100%
                   Volumen de aire              -    Y%
                   Y%  = % de Aire
Muestra 1.           
                       Volumen 1:   5 ml                           5 ml - 100%       
                       Volumen 2: 30 ml                           2 ml -   40%
                       Volumen 3: 33 ml     
Muestra 2.
                       Volumen 1:   5 ml                           5 ml - 100%
                       Volumen 2: 30 ml                           3 ml -   60%
                       Volumen 3: 32 ml       
Muestra 3.
                       Volumen 1:   5 ml                           5 ml - 100%
                       Volumen 2: 30 ml                           4 ml -   80%
                       Volumen 3: 31 ml
                                                                          

% de Humedad:  Masa de agua = masa inicial -  masa final
                           % Humedad será:
                           Masa inicial    -        100%
                           Masa agua      -         X % 

 Muestra 1.
                       Masa inicial:      5    g                       5 g - 100%
                       Masa final:        4.5 g                    0.5 g -   10%           
                       Masa de Agua: 0.5 g
Muestra 2.
                       Masa inicial:      5    g                        5 g - 100%
                       Masa final:        4.9 g                     0.1 g - 100%
                       Masa de Agua: 0.1 g          
______________________________________

Densidad:   Volumen de agua+Volumen de tierra=V2
                  entonces:
                  Volumen de tierra = V2 - Volumen de agua
                   D=m/v      
Muestra 1.
                        Volumen de agua:   7ml                     5 g / 2 ml = 2.5  g/cm3
                        Volumen 2:             5ml
                        Volumen de tierra:  2ml
Muestra 2.
                        Volumen de agua:   7ml                     5 g / 4 ml = 1.25 g/cm3
                        Volumen 2:             5ml
                        Volumen de tierra:  4ml
Muestra 3.
                         Volumen de agua:   7ml                     5 g / 2 ml = 2.5  g/cm3
                         Volumen 2:             5ml
                         Volumen de tierra:  2ml


Observaciones.
                         Cada que se agregaba tierra en una probeta la reacción era distinta dependiendo de la muestra. Algunas eran menos densas que otras por lo que unas bajaban antes que otras. Al calentar las muestras se evaporó el agua que tenían y al final pesaron menos cada muestra.
                       
Ánalisis.
                         Al realizar las diferentes pruebas se pudó comprobar que las propiedades físicas de las tierras fueron diferentes en cada caso, siendo la muestra 2 aspera y las muestras 1 y 3 suaves; la muestra 3 fue la mas caliente y la más fría la muestra 1; las más densas fueron la 1 y 3, y la más porosa fue la 2 y la menos porosa fue la 1.

Conclusión.
                          Toas las hipótesis fueron ciertas. La muestra 2, que es la que tenía  mas aire, fue también la más porosa; y todas las tierras tuvieron una temperatura similar con una variación de 1 grado Celcius.