compenetes del suelo

Fase líquida del suelo

Siendo estrictos, los suelos son sistemas sin equilibrio, ya que continuamente están ocurriendo reacciones físicas, químicas o biológicas que les están alterando sus propiedades. No obstante, se pueden alcanzar equilibrios parciales en algunos suelos en los que los sólidos del suelo no cambian. Por ejemplo, el intercambio de cationes de Na⁺ y de Ca₂⁺ .

Uno de los aspectos importantes del conocimiento de un suelo es el estudio de sus propiedades químicas ya que la fase líquida del suelo está formada por la solución del suelo que proporciona los nutrientes a las plantas y es el medio en el que se llevan a cabo la mayoría de las reacciones químicas del suelo, las cuales se tratan de explicar con base en los principios de la química. Los minerales son óxidos cuyas cargas son contrarrestadas por los iones de silicio, aluminio, fierro y pequeñas cantidades de otros cationes.

Gran parte del comportamiento químico del suelo se puede explicar considerando la competencia entre las especies químicas del oxígeno, O₂^-, OH^- y H₂O para captar cationes y aniones en la solución de suelo y en los sólidos adyacentes, ya que el agua es un óxido cuya carga es contrarrestada por los iones de hidrógeno.

La cantidad de átomos, iones y moléculas que participan en una reacción química es tan grande que no se pueden medir directamente, sin embargo, es importante conocerlo porque determina la magnitud de una reacción química.

Como el medio químico de un ion en una solución acuosa es muy semejante en algunos aspectos al medio que rodea al mismo ion en un mineral resulta importante el estudio de las soluciones acuosas.

El que las moléculas de agua interactúan fuertemente entre sí se pone de manifiesto en la temperatura de ebullición tan alta y en el gran valor del calor específico del agua. Por ejemplo, el sulfuro de hidrógeno (ácido sulfhídrico) H₂S es una molécula químicamente muy similar a la del óxido de hidrógeno, H₂O, pero tiene una temperatura de ebullición muy baja, - 61ºC, debido a que la interacción entre sus moléculas es mucho menor que la de las moléculas de H₂O. La razón principal para que existan las interacciones tan fuertes entre las moléculas de H₂O son sus puentes de hidrógeno y que los iones hidrógeno forman un ángulo de 105º, lo que genera un dipolo con extremos positivos en los hidrógenos y  negativos del lado del oxígeno. La atracción electrostática del extremo positivo de una molécula de H₂O con el  extremo negativo de otra molécula de H₂O forma una estructura interna que se pone de manifiesto en el hielo (agua sólida) y se observa débilmente en el  agua líquida. Esto hace que se formen en el agua líquida pequeños grupos de moléculas de agua que tienen una estructura parecida a la del hielo, es decir, que a nivel molecular el agua líquida es como una suspensión de hielo en agua.

En una solución acuosa, las moléculas de agua y los solutos en el agua interactúan todas entre sí (las moléculas de agua con las de agua y con las de los solutos y viceversa). Las moléculas de los solventes y de los solutos iónicos y no iónicos nunca están libres de la influencia de las otras moléculas o iones de su alrededor. Sin tales interacciones el estudio de la química de soluciones sería sencillo ya que las soluciones líquidas se comportarían como los gases ideales, sin considerar interacciones entre las partículas que los constituyen.