QUIMICA ORGANICA

La química orgánica o química del carbono es la rama de la química que estudia una clase numerosa de moléculas que contienen carbono formando enlaces covalentes carbono-carbono o carbono hidrogeno y otros heteroatomos, también conocidos como compuestos orgánicos. Friedrich Wöhler es conocido como el padre de la química orgánica.

FERTILIZANTE

Un fertilizante es un tipo de sustancia o denominados nutrientes, en formas químicas saludables y asimilables por las raíces de las plantas, para mantener o incrementar el contenido de estos elementos en el suelo. Las plantas no necesitan compuestos complejos, del tipo de las vitaminas o los aminoácidos, esenciales en la nutrición humana, pues sintetizan todo lo que precisan. Sólo exigen una docena de elementos químicos, que deben presentarse en una forma que la planta pueda absorber. Dentro de esta limitación, el nitrógeno, por ejemplo, puede administrarse con igual eficacia en forma de urea, nitratos, compuestos de amonio o amoníaco puro.

Un fertilizante es una sustancia destinada a abastecer y suministrar los elementos químicos al suelo para que la planta los absorba. Se trata, por tanto, de una reposición o aporte artificial de nutrientes.

Un fertilizante mineral es un producto de origen inorgánico, que contiene, por los menos, un elemento químico que la planta necesita para su ciclo de vida. La característica más importante de cualquier fertilizante es que debe tener una solubilidad máxima en agua, para que, de este modo pueda disolverse en el agua de riego, ya que los nutrientes entran en forma pasiva y activa en la planta, a través del flujo del agua.

Estos elementos químicos o nutrientes pueden clasificarse en: macro elementos y micro elementos.

• Los macro elementos son aquéllos que se expresan como:

% en la planta o g/100g

Los principales son: N – P – K – Ca – Mg - S.

• Los micro elementos se expresan como:

parte por millón = mg/kg = mg /1000 g

Los principales son: Fe – Zn – Cu – Mn – Mo- B – Cl.

Clases de abonos o de fertilizantes

Hay dos formas de hacer abonos o fertilizantes minerales. La forma más fácil es a través de minas (ejemplo, nitrato potásico, cloruro potásico). La otra forma es a través de procesos de síntesis química en plantas químicas.

Hasta 1850 aproximadamente, el abono usado era únicamente el abono orgánico, es decir, una mezcla de estiércol, guano compostaje con agua. Este fue el primer abono líquido empleado. Hasta mediados del siglo XX también se usaba pescado como fertilizante. El primer abono mineral “de síntesis química” fue el sulfato amónico (NH4)2SO4.

NH4OH + H2SO4 → (NH4)2SO4 + H2O

En este compuesto el SO2 proviene del azufre (S). Si quemamos azufre e introducimos el humo que sale en agua obtenemos H2SO4. El amonio (NH4) provenía de las minas de carbón. Estas minas se inundaron de agua para obtener hidróxido de amonio, es decir:

NH3(g) + H2O → NH4OH.

Más tarde comenzaron a aspirar el amoníaco gaseoso fuera de la mina y una vez fuera lo mezclaban con el agua.

Hace unos 200 años se encontraron minas de nitrato sódico (NaNO3) en Chile. De este modo, el nitrato sódico fue el segundo abono mineral usado. En España, en 1880 una empresa comenzó a exportar nitrato sódico

El siguiente abono mineral fue el fósforo, en forma de fosfatos, provenientes de las rocas fosfatadas. El P es un elemento muy reactivo que no existe en la naturaleza en su forma natural. En las minas suele estar unido al calcio, como fosfato cálcico Ca3(PO4)2. La mayoría del calcio procede de las rocas carbónicas, en forma de carbonato cálcico (CaCO3), mientras que en las minas de fósforo está en forma de fosfato cálcico. El fósforo unido al calcio y oxígeno es demasiado estable para ser asimilado por las plantas, por lo que permanece mucho P en el suelo que la planta no puede usar.

Por ello, si tomamos el fosfato cálcico con ácido sulfúrico obtenemos ácido fosfórico, que es la forma más asimilable por la planta.

Ca3(PO4)2 + H2SO4 → H3PO4 + CaSO4 (yeso)

Si bien, el ácido fosfórico obtenido es un derivado lo consideramos como H3PO4:

Ca3(PO4)2 + H2SO4 → H2PO4- + CaSO4

Mientras el (NH4)2SO4 está en forma de cristales, el H3PO4 es líquido. Si bien, el P aparece en los abonos como Ca(H2PO4)2 por ser asimilable por las plantas. También se venden abonos fosfatados en forma de (NH4)2HPO4, conocido como DAP y en forma de (NH4)H2PO4, conocido como MAP. Tanto el DAP como el MAP son abonos granulados mezclados con tierra, lo que le da un aspecto granulado como “trigo”.

El potasio (K) apareció en Austria, en minas de cloruro potásico KCl hace unos 150 años.

El gran salto de los abonos minerales fue en los años 1920-1930, tras la 1ª Guerra Mundial. Durante la 1ª Guerra Mundial, en 1905, el químico alemán Fritz Haber encontró la forma de fabricar amoníaco que se usa en la actualidad.

N2 + H2 → NH3 500 kg de presión 800 °C

El ácido nítrico se obtiene quemando NH3, para pasarlo a NO2, que mezclamos con agua, según el proceso de Ostwald:

NH3 → NO2 + H2O → HNO3

Podemos obtener el nitrato amónico a partir del ácido nítrico, usando el proceso de Ostwald:

NH3 → NO2 + H2O → HNO3 + NH3 → (NH4)NO3

Otro abono es el nitrato cálcico Ca(NO3)2, que apareció en 1920, de la forma:

CaO + HNO3 = Ca(NO3)2

El mayor productor de este abono es Noruega, a partir del NO2 procedente de los rayos:

NO2 + H2O = HNO3 + CaO = Ca(NO3)2

Otro es el nitrato sódico NaNO3, que no es un buen abono, pero que se sigue empleando por tradición:

En 1930 aparece la urea, que es actualmente el abono nitrogenado más producido en el Mundo:

NH3 + CO2 = (NH2)2CO

Vemos como el nitrógeno puede aparecer como nitrato, amoníaco y ureico. Debido a que durante la 1ª Guerra Mundial se crearon muchas fábricas de nitrato amónico para explosivos NH4(NO3), al terminar la guerra muchas de estas fábricas se emplearon para la fabricación de este nitrato como abono. Por ello, el primer abono líquido fue el “agua-amonia”, que se incorpora al suelo porque en la superficie se evapora:

NH3 + H2O = NH4OH

Otro abono líquido muy usado antes de la 1ª Guerra Mundial consistía en tomar amoníaco gaseoso e inyectarlo dentro del suelo.

Un abono desarrollado antes de la 1ª Guerra Mundial, pero empleado tras ésta, fue el N32, que procede del nitrato amónico y de la urea.

También tenemos como abono líquido el N20 , procedente del nitrato amónico y agua, que también comenzó a usarse sobre 1950. Los fertilizantes complejos se caracterizan por su consistencia, ya que los elementos

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