Las reacciones químicas en el suelo implican la oxidación y reducción de los materiales existentes.
Los suelos saludables dependen del agua, el oxígeno, el aire y un suministro equilibrado de nutrientes. Las reacciones químicas dentro del suelo pueden alterar la estructura física de los nutrientes disponibles. Los procesos de oxidación y reducción implican los intercambios de oxígeno que tienen lugar entre el agua y los materiales inorgánicos. Estos cambios afectan los suministros de nutrientes disponibles.
Identificación
Los materiales del suelo están formados por átomos y moléculas individuales que se combinan para formar materia orgánica e inorgánica. Cuando se combinan con agua, oxígeno y entre sí, estos materiales pueden alterar las estructuras moleculares de los demás, según Virginia Tech. Los átomos y las moléculas están formados por protones, neutrones y electrones, por lo que las alteraciones en la estructura generalmente producen cambios en la cantidad de electrones que tiene un átomo en particular. La oxidación y la reducción en los suelos implican el intercambio de electrones que tiene lugar entre los materiales del suelo.
Función
Según Virginia Tech, los procesos de oxidación y reducción ocurren simultáneamente cuando un material o elemento pierde electrones mientras otro gana lo que se perdió. Como resultado, estos procesos se llaman reacciones redox ya que una reacción no puede ocurrir sin otra. En efecto, la porción de oxidación lleva a cabo la mitad de la reacción, mientras que la porción de reducción lleva a cabo la otra mitad, lo que hace que cada porción del proceso sea la mitad de la reacción. A medida que los materiales pierden y ganan electrones, pueden comportarse de manera diferente porque sus estructuras físicas han sido alteradas.
Oxidación y Reducción
Las reacciones químicas que tienen lugar en el suelo dependen de la composición física de cada material. Según Chemguide, cuando ocurre una reacción de oxidación, un material se considera el agente oxidante mientras que el otro se convierte en el agente reductor. La oxidación implica una pérdida de electrones, por lo que un agente oxidante o material perderá electrones a otro material. El material que recibe los electrones se convierte en el agente reductor porque reduce la cantidad de electrones que tiene el otro material. La presencia de oxígeno y agua en el suelo puede aumentar la probabilidad de una reacción redox, dependiendo de la composición física de los materiales del suelo.
Potencial de reducción estándar
Según Virginia Tech, la cantidad de electrones disponibles en el suelo puede determinar la probabilidad de reacciones redox. Condiciones como el alto contenido de agua o el suelo con acumulación de agua pueden contribuir a la cantidad de electrones disponibles. El potencial de reducción estándar, o valor Eh, indica la velocidad a la que se producen los intercambios de electrones en el suelo. Los valores altos de Eh significan que hay una gran cantidad de electrones, mientras que un valor bajo de Eh indica un número bajo. Los suelos secos suelen tener un valor bajo de Eh. Esta medición puede ayudar a determinar si un ambiente particular del suelo puede retener sus materiales nutrientes.
Consideraciones
A medida que los materiales se oxidan (ganan electrones), adquieren una carga que eventualmente puede degradar la composición estructural de un material, según Virginia Tech. Esto puede ser algo bueno o malo, dependiendo de qué materiales se degraden. Las reacciones redox se pueden utilizar para eliminar contaminantes orgánicos o inorgánicos cuando los elementos del suelo se combinan adecuadamente para causar la oxidación de los materiales contaminantes. En términos de agotamiento de nutrientes en los suelos, las condiciones saturadas o acumuladas de agua pueden hacer que los materiales de microbios existentes agoten los nutrientes del suelo, ya que estos organismos se alimentan del oxígeno disponible. Cuando no hay oxígeno disponible, los microbios participarán en reacciones de reducción con cualquier material disponible.
