Page 135 - Quimica - Undécima Edición

QUÍMICA

en acción

Fertilizantes químicos

ara alimentar a una población mundial en rápido creci-
Pmiento es preciso que los agricultores logren cosechas cada
vez más grandes y saludables. Cada año agregan cientos de
millones de toneladas de fertilizantes químicos al suelo para
incrementar la calidad del cultivo y la producción. Además del
dióxido de carbono y agua, las plantas necesitan al menos seis
elementos para su crecimiento satisfactorio. Éstos son N, P, K,
Ca, S y Mg. La preparación y propiedades de varios fertilizantes
con contenido de fósforo y nitrógeno ilustran algunos de los
principios que se han analizado en este capítulo.
Los fertilizantes de nitrógeno contienen sales de nitratos
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(NO 3 ), sales de amonio (NH 4 ) y otros compuestos. Las plantas
pueden absorber directamente el nitrógeno en forma de nitrato,
pero las sales de amonio y el amoniaco (NH 3 ) deben convertirse
primero en nitratos mediante la acción de las bacterias presentes
en el suelo. La principal materia prima de los fertilizantes de
nitrógeno es el amoniaco, producto de la reacción entre el hidró-
geno y el nitrógeno:

3H 2 (g) 1 N 2 (g) ¡ 2NH 3 (g)

(Esta reacción se analizará con detalle en los capítulos 13 y 14.) Aplicación de amoniaco líquido en el suelo antes de la plantación.
El amoniaco en forma líquida se puede aplicar directamente en
el suelo.
Por otro lado, el amoniaco se puede convertir en nitrato de
amonio, NH 4 NO 3 , sulfato de amonio (NH 4 ) 2 SO 4 , o hidrogeno-
fosfato de amonio, (NH 4 ) 2 HPO 4 , de acuerdo con las siguientes Composición porcentual en masa de nitrógeno en cinco
reacciones ácido-base : fertilizantes comunes
Fertilizante % de N en masa
NH 3 (ac) 1 HNO 3 (ac) ¡ NH 4 NO 3 (ac)
82.4
2NH 3 (ac) 1 H 2 SO 4 (ac) ¡ (NH 4 ) 2 SO 4 (ac) NH 3
2NH 3 (ac) 1 H 3 PO 4 (ac) ¡ (NH 4 ) 2 HPO 4 (ac) NH 4 NO 3 35.0
21.2
(NH 4 ) 2 SO 4
Otro método para preparar sulfato de amonio consta de dos (NH 4 ) 2 HPO 4 21.2
pasos: (NH 2 ) 2 CO 46.7
2NH 3 (ac) 1 CO 2 (ac) 1 H 2 O(l) ¡ (NH 4 ) 2 CO 3 (ac) (1)
Existen varios factores que infl uyen en la elección de un
(NH 4 ) 2 CO 3 (ac) 1 CaSO 4 (ac) ¡ fertilizante sobre otro: 1) el costo de las materias primas necesa-
(NH 4 ) 2 SO 4 (ac) 1 CaCO 3 (s) (2) rias para preparar el fertilizante; 2) la facilidad de almacena-
miento, transportación y uso; 3) la composición porcentual en
Este método es conveniente debido a que las materias primas, el masa del elemento deseado, y 4) la idoneidad del compuesto, es
dióxido de carbono y el sulfato de calcio son menos costosas decir, si éste es soluble en agua y si las plantas lo pueden apro-
que el ácido sulfúrico. Para incrementar el rendimiento, el amo- vechar fácilmente. Si se toman en cuenta todos estos factores, se
niaco se convierte en el reactivo limitante en la reacción (1) y el llega a la conclusión de que el NH 4 NO 3 es el fertilizante con
carbonato de amonio en el reactivo limitante en la reacción (2). nitrógeno más importante en el mundo, aunque el amoniaco
La tabla enumera la composición porcentual en masa de tenga el porcentaje de nitrógeno en masa más alto.
nitrógeno en algunos de los fertilizantes comunes. La prepara- Los fertilizantes de fósforo se derivan de la roca fosfórica
ción de urea se analizó en el ejemplo 3.15. llamada fl uorapatita, Ca 5 (PO 4 ) 3 F . La fl uorapatita es insoluble

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