Cálculo estequiométrico en un fertilizante de boro

Como introducción al problema, se puede informar a los alumnos sobre la importancia de los fertilizantes. Las plantas requieren diversos nutrientes para su crecimiento: toman C, H y O del aire y del agua, y absorben N, K, Mg, Ca, P y S del suelo. Estos últimos seis elementos se usan en cantidades relativamente altas por las plantas (suponen más de 1000 ppm). Otros ocho elementos (B, Fe, Zn, Mo, Mn, Cu, Co y Cl) se absorben del suelo, pero en menor cantidad, y se denominan micronutrientes.

Problema

En una bolsa de plástico encontrada en un campo de cerezos figuraban los siguientes datos:

· Sodium Tetraborate Pentahydrate, Na₂B₄O₇ · 5H₂O, CAS No. 12179-04-3, EC No. 215-540-4,

· EC Fertilizer

· 15.2% boron (B) soluble in water

· Sodium borate for fertiliser applications

· Only to be used where there is a recognized need

· Do not exceed a maximum dose rate of 4 kg boron (26 kg Fertilizer) per hectare per year.

De acuerdo con consideraciones estequiométricas determinar, usando dos decimales para los pesos atómicos, si la equivalencia indicada para el boro es correcta.

Solución

El peso molecular del tetraborato sódico pentahidratado es 291,32 g/mol. El equivalente estequiométrico de boro se obtiene de la expresión:

El porcentaje obtenido (14,84%) es ligeramente inferior al ofrecido en la información. Si se repite el cálculo considerando los pesos atómicos redondeados a un decimal, se obtiene un valor de 15,1%. Además, si se considera la otra relación indicada (4 kg B por 26 kg de fertilizante) el porcentaje de boro es mayor (15,4%). Estos resultados pueden ser de utilidad para discutir con los alumnos sobre el redondeo en cálculos químicos y otros aspectos.

Referencia: G. Pinto, Stoichiometric problems in context, Education in Chemistry, Vol. 42, 108-109 (2005).