MP5 intercambio iónico del suelo

   MP 5 intercambio iónico del suelo

Los iones son átomos o moléculas llevando cargas eléctricas. Los iones con carga positiva se llaman cationes, los con carga negativa aniones. Normalmente un átomo mantiene carga eléctrica neutra mientras no se altere el balance existente entre la cantidad de electrones con carga negativa girando en su última órbita y la cantidad de protones con carga positiva contenidas en el núcleo. Sin embargo, ese balance se puede alterar si excitamos el átomo mediante la aplicación de calor, luz, corriente eléctrica o por medio de una reacción química. Con alguno de esos métodos un átomo puede ganar o ceder uno o varios electrones en su última órbita y convertirse en un ión del propio elemento químico.

Así, cuando el átomo pierde electrones, se convierte en un ión positivo o catión del elemento de que se trate, debido a que en esa situación la carga eléctrica positiva de los protones del núcleo supera a la negativa de los electrones que quedan girando en sus respectivas órbitas.

En el caso contrario, cuando el átomo gana algún electrón en la última órbita, se convierte en un ión negativo o anión, pues en ese caso la carga eléctrica negativa  de los de electrones superará a la carga positiva de los protones contenidos en el núcleo.

Tanto los iones positivos como los negativos, son los responsables de que los átomos manifiesten fenómenos físicos y reacciones químicas.

La energía de ionización (EI) o potencial de ionización (PI) es la energía mínima necesaria para arrancar un electrón de un átomo en fase gaseosa y estado fundamental, siendo el electrón arrancado el más externo, es decir, el más alejado del núcleo. La ecuación correspondiente se puede escribir como:

A (g) + EI –> A+ (g) + 1e-

 

El electrón más alejado será el que se halla atraído con menos fuerza por el núcleo y, por tanto, el más fácil de arrancar (requiere menos energía).

Los factores de los cuales depende la energía de ionización son:

a) La carga del núcleo atómico

b) El apantallamiento que experimentan los electrones externos debido a los electrones internos

c) El tamaño del átomo

d) El tipo de orbital (s, p, d o f)

Esencialmente, cuanto mayor es el valor de Z más fuerte atrae los electrones de la corteza y más difícil resulta arrancarlos. Como consecuencia de esto, un átomo cuyo radio es menor tiene los electrones de la última capa más cercanos al núcleo y cuesta más arrancarlos. Así, la energía de ionización varía en sentido contrario a la variación del radio atómico.

       

 

                 Intercambio cationico

Las causas que originan el intercambio iónico son los desequilibrios eléctricos de las partículas del suelo. Para neutralizar las cargas se adsorben iones, que se “pegan” a la superficie de las partículas. Quedan débilmente retenidos sobre las partículas del suelo y se pueden intercambiar con la solución del suelo.

Cuanto más superficie tenga el material y más desequilibrada se encuentre, más iones se fijaran. Según se intercambien cationes o aniones se habla de capacidad de intercambio catiónico (es el más importante) o aniónico, respectivamente.

 

Intercambiador: partículas de suelo menores de 2 μm (coloides), arcillas, óxidos, compuestos húmicos y complejos húmicos - arcillosos.

 Iones Intercambiables: son aquellos cationes y aniones que se adsorben y desorben sin limitaciones Ca2+, Mg+, K+, Na+, Cl - , SO4 2-

 Iones no Intercambiables: se presentan retenidos enérgicamente (fijación), o forman parte de compuestos minerales u orgánicos, como quelatos, redes cristalinas de minerales, uniones específicas con grupos complejos.

                   Objetivo

Demostrar la presencia de cationes absorbidos, extrayéndolos por un proceso de intercambio iónico

1 probeta

2 vasos precipitados

1 embudo

Papel filtro

1 pipeta

Tierra

Sustancias	Formula	Cantidad
Acetato de amonio	AcNH4	10 ml
Agua destilada	H2O	10 ml
Cobaltinitrito sódico	Na3Co(NO2)6	2 gotas

 

 

Procedimiento

Primero pesamos 3 gramos de tierra en dos secciones, colocándola en los embudo ya con el papel  filtro y la tierra ya pesada. Después medimos en la probeta 10 ml de agua destilada y 10 ml de acetato de amonio. Vertimos la solución agua a la tierra. Luego el acetato dejamos que se filtrara bien. A continuación vertimos los colados  a las cajas de petri. Por ultimo pusimos una gota de cobaltinitrito de sodio a cada una de los colados.

 

Resultados

El ion amonio desplaza al ion potasio de la fase absorbida, en cambio el agua no logra desplazar al potasio intercambiable.

               Conclusión

Como conclusión pudimos observar como se comporta el intercambio iónico del suelo en la fase absorbida y como se pudo intercambiar un ion por otro el la solución del suelo. Así  demostramos como ahí un continuo intercambio de cationes en la fase del suelo.