Hola. Bienvenidos a este video. Es importante conocer las propiedades de las sales para comprender cómo es que las plantas las emplean como nutrientes. Para esto, vamos a realizar una prueba determinando algunas propiedades de las sales. Objetivos: reconocer y caracterizar a las sales iónicas del suelo mediante sus propiedades como la solubilidad, conductividad eléctrica y formación de cristales, establecer la relación existente entre las propiedades de las sustancias y su enlace químico. Ahora plantearemos nuestra hipótesis. Te daré un tiempo para que formules tu hipótesis. Recuerda que una hipótesis es un texto breve y es una afirmación. Una posible hipótesis puede ser: "Si las sales del suelo poseen propiedades como la solubilidad, entonces podemos explicar la disposición de los nutrientes en forma de iones para las plantas". Ahora vamos a realizar una prueba para demostrar 2 propiedades de las sales: el estado sólido y la formación de cristales. Para esto vamos a requerir los siguientes materiales y sustancias: parrilla termoagitadora, un vaso de precipitados de 250 mililitros, una espátula, un agitador de vidrio, estambre de sustancias, sulfato de cobre II y agua destilada. De acuerdo con esta lista, tenemos que tomar en cuenta las medidas de seguridad e higiene antes de realizar una actividad experimental. Para esto tenemos que conocer los códigos de riesgo de las sustancias involucradas, así como la hoja de seguridad para evitar accidentes cuando las usemos. Esta información es la siguiente. Sustancia: agua destilada y sulfato de cobre II, cuyos rombos de seguridad son los siguientes y su manejo de las sustancias, de acuerdo con su hoja de seguridad, las siguientes. Tomando esta información, vamos a prepararnos y nos vamos a poner nuestra bata, nuestros lentes de seguridad y nuestros guantes. Iniciaremos demostrando la formación de cristales mediante el siguiente experimento. Vamos a hacer una disolución saturada de una sal, en este caso sulfato de cobre. Agregamos un poco de agua destilada. Vamos a calentar el agua para facilitar la disolución. Agregamos nuestra sal. Ponemos una bala magnética y empezamos a agitar. La agitación tiene que ser constante. Ahora, en una varilla de vidrio, ataremos un hilo y en el otro extremo un cristal de la misma sal, en este caso de sulfato de cobre, y lo sumergiremos a la disolución saturada. En este cristal es donde se van a formar los sólidos. Los cristales son materiales sólidos cuyos elementos constitutivos (átomos, moléculas o iones) se repiten de manera ordenada y paralela, y cuya distribución en el espacio muestra ciertas relaciones de simetría. Así, una propiedad de los cristales es ser periódico, es decir, que a lo largo de cualquier dirección la materia tiene las mismas distancias específicas y paralelamente orientada. En esta red existe una porción del espacio cristalino denominado "celda unitaria". Por tanto, las sales forman cristales. El estado cristalino es un estado común en la materia. Para conocer las formas de los cristales se utiliza la cristalografía. Un cristal se forma porque hay un patrón regular y repetitivo, como se observa en la figura anterior. En el caso de esta red cristalina, una unidad de esta celda está formada por catión de sodio y aniones cloruros. Como recordarás, el enlace entre estos átomos es de tipo iónico. Ahora, para poder comprender otras propiedades de las sales, como la solubilidad o la conductividad eléctrica, realizaremos el siguiente experimento. Para eso requerimos de los siguientes materiales y sustancias: vasos de precipitados, una varilla de vidrio, un circuito eléctrico para conductividad eléctrica, agua destilada y una sal, en este caso cloruro de sodio. De acuerdo con esta lista de materiales y sustancias, tenemos que ver las medidas de seguridad e higiene antes de realizar la actividad experimental. Para esto tenemos que conocer los códigos de riesgo de las sustancias involucradas, así como la hoja de seguridad para evitar accidentes cuando las usemos. Esta información es la siguiente. Agregamos un poco de agua destilada. Y agregaremos un poco de cloruro de sodio. Vamos a agitar un poco. Como se observa, la sal se solubiliza en el agua. Esta es una de las propiedades que la mayoría de las sales poseen. Muchos compuestos iónicos son solubles en agua. Algunos son poco solubles y otros parcialmente no se disuelven. Esto sucede porque en la red cristalina que forma el enlace iónico la atracción de los iones es tan fuerte que el agua no puede atraer a los iones. Ahora vamos a ver la propiedad de conductividad eléctrica. Tenemos el circuito eléctrico y vemos que al juntar los cables, si hay corriente eléctrica, se encienden los focos y hay una alerta sonora, que nos indica que sí está pasando la corriente. Si tenemos la sal en forma de sólido, ponemos los cables y vemos que no sucede nada. No hay paso de corriente. Si hacemos lo mismo en agua destilada y sumergimos, vemos que tampoco hay paso de corriente. Pero ¿qué pasará si mezclamos la sal con el agua destilada? Ponemos un poco y haremos la prueba. Vemos cómo sí empieza a hacer la alarma sonora de que sí está pasando la corriente eléctrica y sí está transfiriendo la corriente eléctrica. ¿Por qué sucede esto? Comenzaremos por decir que una de las propiedades de utilidad que nos ayuda a conocer el modelo de enlace que se forma es la electronegatividad. Recordando, la electronegatividad es la capacidad que tiene el núcleo del átomo de atraer electrones en un enlace determinado. Esta propiedad la determinó Linus Pauling. Si observas, en una tabla periódica el valor de la electronegatividad va aumentando de abajo hacia arriba y de izquierda a derecha, por lo que el elemento menos electronegativo es el cesio y francio, y el más electronegativo es el flúor. Veamos ahora, ¿cómo saber el tipo de enlace? Una de las maneras de saberlo es por la diferencia de electronegatividad. Entonces, tenemos que si la diferencia de electronegatividad de ambos átomos es alta, es decir, superior a 1,7 unidades Pauling, el enlace formado es iónico. Y si la diferencia de electronegatividad es menor a 1,7, el enlace será covalente. Utilizando la información de los valores de electronegatividad de Pauling de los elementos que forma la sal que usamos para la prueba anterior, tenemos que electronegatividad del sodio igual a 0,93, electronegatividad del cloro igual a 3,16. Por tanto, la diferencia de electronegatividad es igual a 2,23, por lo que el tipo de enlace es iónico. Esto nos va a ayudar a explicar una de las propiedades de las sales, como la conductividad eléctrica que vimos en el experimento anterior. Arrhenius estudió la disociación iónica de los compuestos inorgánicos que se producía al disolverlos en agua. La disociación de sales por solvatación en un disolvente como agua significa la separación de los compuestos en aniones y cationes, los cuales son los responsables de la conductividad eléctrica, como podemos observar en la animación. El fenómeno de solvatación se lleva a cabo por las fuerzas de atracción electrostática entre la molécula polar de agua y los iones que forman la sal. La fuerza de atracción entre el disolvente y los iones debe ser más alta que la fuerza de atracción entre los iones mismos para que se presente el fenómeno. Se observa que el ion sodio es rodeado, solvatado, por la parte negativa del agua, que es el oxígeno, mientras que el ion cloruro es rodeado por la parte positiva del agua, que es el hidrógeno, separando así a la sal en sus respectivos iones. Gracias a esto se explica la solubilidad de una sal iónica en agua y la conductividad eléctrica de las sales en disolución. Esto mismo lo podemos expresar mediante una ecuación química. Cloruro de sodio en disolución acuosa, es decir en agua, se disocia en el ion sodio 1 más y en el ion cloruro 1 menos. Esta ecuación química ya está balanceada. Aplicando la teoría de la disociación de Arrhenius a un fertilizante, por ejemplo, al nitrato de calcio, nos queda de la siguiente forma. Nota: para realizar estos ejercicios requieres de una tabla de aniones y cationes, para conocer el estado de oxidación de cada ion en los compuestos. El nitrato de calcio en disolución acuosa, es decir en agua, se disocia en el ion calcio 2 más y en el ion nitrato 1 menos. Hay que balancear la ecuación, por eso está el coeficiente 2 en el ion nitrato. Estas propiedades que hemos estudiado nos sirven para entender cómo obtienen los nutrientes las plantas a partir de la solubilidad de las sales en el suelo, las cuales toman los iones para su alimentación. Gracias y nos vemos en el próximo video.
