sábado, 28 de enero de 2012

Tarea 6: Practica e Investigación de los Componentes: Fase Orgánica del Suelo


*COMPOSICIÓN ORGÁNICA*
La composición orgánica del suelo está constituida por dos componentes, los orgánicos y los inorgánicos. A su vez, la parte orgánica está formada por los residuos de vegetales y animales que se encuentran en diferentes grados de descomposición, lo que es causado por la presencia de microorganismos. La inorgánica la constituyen el conjunto de minerales que se estudiarán más adelante.
Cuando la mayor parte de la materia orgánica se ha degradado a sus componentes más simples se les nombra HUMUS, el cual es una mezcla de diversas sustancias en las que se integran partículas de diferentes tamaños entre los que se encuentran los coloides. Estos pueden intercambiar iones, ayudan a la formación del suelo y también retienen gran cantidad de agua y de nutrientes. 
Existen otros microorganismos que se encargan de fijar el nitrógeno del aire atmosférico al suelo, transformándolo en compuestos inorgánicos simples y solubles, por ejemplo, el amoniaco y los nitratos. Estos últimos son absorbidos por las raíces de las plantas para la fabricación de sustancias como las proteínas. 

*Objetivos:
- Observar y describir las características de los componentes de la fase sólida del suelo.
- Calcular el porcentaje de maeria orgánica de las cuatro muestras de suelo.

*Material:
- Cápsula de porcelana
- Mechero de bunsen
- Soporte Univeral con anillo y rejilla de asbesto
- Balanza
- Pinzas de crisol

*Sustancias:
10 g de muestra de suelo
(4 muestras diferentes de suelo)

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, anotanto la variación de la masa.
4. Calcular el porcentaje de materia orgánica.
INSTRUCCIONES

 Responde cada una de las siguientes preguntas y después analiza tus respuestas con tu equipo de trabajo, y por último, con todo el grupo.

1.      Realiza un cuadro comparativo en el que indiques las características representativas de las sustancias orgánicas y de las sustancias inorgánicas.

Características.     Construye una tabla con las características de cada tipo.

Sustancias Orgánicas
Sustancias Inorgánicas



2.  Investiga cinco de los compuestos químicos presentes en la materia orgánica.
3.    De los compuestos químicos investigados, indica el nombre y símbolo de los elementos presentes en ellos.
4.     Señala cinco funciones que desempeña la materia orgánica en el suelo.
5.     Investiga el concepto de HUMUS y explícalo.
6.     Menciona cuatro de los compuestos químicos que contiene el humus.
7.   Realiza un mapa conceptual acerca de la composición orgánica del suelo. 


TABLA CON LAS CARACTERÍSTICAS DE:


*Sustancias Orgánicas*
*Sustancias Inorgánicas*
*Formadas por C, H, O, N, S, P y Halógenos.
*Formadas por los elementos más conocidos.
*Compuestos formados por enlaces covalentes.
*Compuestos formados por enlaces iónicos y covalentes.
*Regularmente los encontramos en la naturaleza, ya sea de origen vegetal o animal y en algunos casos de origen mineral.
*Un buen número son encontrados en la naturaleza en forma de sales, óxidos, ácidos, bases, etc.
*Son solubles en agua.
*Son insolubles en agua.
*Sus densidades son bajas.       
* densidades son altas.
*Su temperatura superior es desde moderadamente rápidas hasta explosivas.
*Su temperatura superior es muy rápida.
*Son sustancias volátiles.
*Son sustancias no volátiles.



*QUÍMICA ORGÁNICA (CONOCIDA TAMBIÉN COMO LA QUÍMICA DEL CARBONO)*

Introducción

El carbono puede formar más compuestos que ningún otro elemento, debido a que los átomos de carbono tienen la capacidad de formar enlaces carbono-carbono en forma simple, doble y triple, y también pueden formar cadenas y estructuras cíclicas. La rama de la química que estudia los compuestos del carbono es la química orgánica.

Definición:

Los compuestos de carbono tienen una gran importancia por la capacidad que tienen de unirse entre sí y con átomos no metálicos como: hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y en menor proporción con: flúor, cloro, bromo, yodo y otros muchos más. Los compuestos de carbono constituyen a la mayoría de los seres vivos por medio de compuestos orgánicos.


Compuestos del Carbono:


La química orgánica se encarga de estudiar los compuestos del carbono. Estos compuestos pueden formar cadenas o anillos de grandes tamaños y pueden tener ramificaciones. Por su gran capacidad de combinarse, debido a que la mayoría de las sustancias orgánicas, los seres vivos, los alimentos y medicamentos están formados por compuestos de carbono.
Todos los compuestos orgánicos se derivan de un grupo de compuestos conocidos como hidrocarburos porque están formados de hidrógeno y carbono y están formados por enlaces covalentes. Según la estructura de los enlaces entre los átomos de carbono, los hidrocarburos se dividen en:


Importancia de los compuestos del carbono:


Los diferentes tipos de compuestos orgánicos se distinguen en función de los grupos funcionales que contienen. Un grupo funcional es un grupo de átomos responsable del comportamiento químico de la molécula que lo contiene como: alcoholes, éteres, aldehídos y cetonas, ácidos carboxílicos, aminas y amidas.

La base de los grupos funcionales, así como de los compuestos de carbono es, valga la redundancia, el elemento “C” carbono. Su importancia radica en que gracias a éste se pueden fabricar: medicamentos, colorantes, papel, tintas, pinturas, plásticos, la gasolina, neumáticos e intervienen también en la elaboración de alimentos y en la industria textil.

*Ejemplos de 5 compuestos químicos orgánicos:


Compuesto Orgánico:
Elementos que lo forman:
·         Glucosa
Carbono, Hidrógeno y Oxígeno: C6H12O6
·         Sacarosa
Carbono, Hidrógeno y Oxígeno: C12H22O11
·         Benzocaína
Carbono, Hidrógeno y Óxido Nítrico: C9H11NO2
·         Nitroglicerina
Carbono, Hidrógeno, Nitrógeno, Oxígeno: C3H5N3O9
·         Hidrocarburos
Carbono e Hidrógeno.
FUNCIONES QUE DESEMPEÑA LA MATERIA ORGÁNICA EN EL SUELO:
1.- La materiaorgánica contribuye al crecimiento vegetal mediante sus efectos en las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo.
2.- Tiene una función nutricional la cual sirve como fuente de N y P para el desarrollo vegetal.

3.- También desempeña una función biológica la que afecta profundamente las actividades de organismos de microflora y microfauna.

4.- Función fisica y fisico-química mediante la cual promueve una buena estructura del suelo por lo tanto mejorando la labranza, aereación y retención de humedad e incrementando la capacidad amortiguadora y de intercambio de los suelos.

5.- Sirve de soporte a las raíces de las plantas y provee a estas de las substancias necesarias para su alimentación.

 MATERIA ORGÁNICA Y EL HUMUS

La materia orgánica que contiene el suelo procede tanto de la descomposición de los seres vivos que mueren sobre ella, como de la actividad biológica de los organismos vivos que contiene: lombrices, insectos de todo tipo, microorganismos, etc. La descomposición de estos restos y residuos metabólicos da origen a lo que se denomina humus. En la composición del humus se encuentra un complejo de macromoléculas en estado coloidal constituido por proteínas, azúcares, ácidos orgánicos, minerales, etc., en constante estado de degradación y síntesis. El humus, por tanto, abarca un conjunto de sustancias de origen muy diverso, que desarrollan un papel de importancia capital en la fertilidad, conservación y presencia de vida en los suelos. A su vez, la descomposición del humus en mayor o menor grado, produce una serie de productos coloidales que, en unión con los minerales arcillosos, originan los complejos organominerales, cuya aglutinación determina la textura y estructura de un suelo. Estos coloides existentes en el suelo presentan además carga negativa, hecho que les permite absorber cationes H+ y cationes metálicos (Ca2+, Mg2+K+Na+) e intercambiarlos en todo momento de forma reversible; debido a este hecho, los coloides también reciben el nombre de complejo absorbente.


En el suelo viven una gran cantidad de bacterias y hongos, tantos que su biomasa supera, normalmente, a todos los animales que viven sobre el suelo. 
En la zona más superficial, iluminada, viven también algas, sobre todo diatomeas. También se encuentran pequeños animales como ácaros, colémbolos, cochinillas, larvas de insectos, lombrices, etc. 
Las lombrices tienen un especial interés. Son, dentro de la fauna, las de mayor presencia de biomasa, y cumplen un importante papel estructural pues sus galerías facilitan el crecimiento de las raíces y sus heces retienen agua y contienen importantes nutrientes para las plantas.



Otro dato relevante con respecto a la materia orgánica es su afinidad por los metales pesados. Cuando éstos se encuentran en disolución, a menudo forman complejos orgánicos solubles, que pueden polimerizarse sobre los complejos moleculares del humus. También pueden formar directamente complejos insolubles con los compuestos del humus. De esta forma, la materia orgánica del suelo a menudo actúa como almacén de estos elementos, si bien puede transferirlos a la vegetación o a la fase acuosa si se produce su descomposición en medio ácido u oxidante.
Otro componente orgánico de los suelos es el ácido fúlvico, que es un tipo de ácido húmico débilmente polimerizado, que interviene en el proceso de podsolización. Junto con las arcillas y el hierro presentes en el suelo, este ácido forma complejos coloidales que por lixiviación son desplazados hasta cierta profundidad, donde finalmente floculan como consecuencia de actividad bacteriana.}
Estructura química del ácido fúlvico

COMPONENTES DEL HUMUS



REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS :


Ciencias de la tierra y del medio ambiente

Los ácidos húmicos, como componentes fundamentales del humus se clasifican, por sus propiedades químicas en humina, ácido fúlvico, ácido hematomelánico y ácidos húmicos I y II. Todos estos a su vez, derivan de la descomposición de: hidratos de carbono como glúcidos, celulosa, hemicelulosas y almidones, perteneciendo estos tres últimos a la categoría de macromoléculas; descomposición de proteínas degradables; descomposición de la lignina.
Además de estos compuestos ya citados, intervienen en la composición del humus, sustancias orgánicas en diversos estados de descomposición: aminas, productos orgánicos de degradación de hongos y bacterias, más productos de secreción y excreción de las mismas; proteínas y sus productos de degradación: péptidos y aminoácidos; taninos y sus productos de degradación: polifenoles y fenoles; ácidos orgánicos diversos; enzimas; fitohormonas; clorofila, carotenos y derivados.

MAPA CONCEPTUAL: 
 

 COMPONENTES ORGÁNICOS DEL SUELO

El suelo es una mezcla de sólidos orgánicos e inorgánicos, aire, agua y microrganismos.

           
 Componentes orgánicos del suelo.



                                                      
Las plantas se desarrollan en el suelo, en donde adquieren sus

 minerales entre otras sustancias y a la vez contribuyen a la

 composición del suelo.




Los animales extraen los nutrientes necesarios de los vegetales

del suelo

Que a su vez contribuyen en la composición del:

HUMUS


La descomposición de estos restos y residuos
metabólicos da origen a lo que se denomina humus.
En la composición del humus se encuentra un
complejo de macromoléculas en estado coloidal
 constituido por proteínas, azúcares, ácidos
orgánicos, minerales, etc., en constante estado de
degradación y síntesis. A su vez, la descomposición
del humus en mayor o menor grado, produce una
serie de productos coloidales que, en unión con los
minerales arcillosos, originan los complejos órganos
minerales, cuya aglutinación determina la textura y
estructura del suelo.

La  materia orgánica del suelo no presenta una composición uniforme, ya que constantemente sufre cambios.





Libro: Química del suelo
Autores: Hinrich L. Bohn,
             Brian L. Meneal
             George A. O’Connor
Editorial: Limusa
Edición: Primera
Lugar y año de edición: México, D.F., 1993
Ubicación; S592.5 - B6318







INVESTIGACIÓN:

*FASE ORGÁNICA*

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