Isomería

El uso de fertilizantes químicos es una práctica habitual en la agricultura moderna para aumentar el rendimiento de los cultivos. Uno de los más utilizados es el nitrato de amonio ($\text{NH}_4\text{NO}_3$), que aporta nitrógeno en dos formas que las plantas pueden asimilar: el ion amonio ($\text{NH}_4^{+}$) y el ion nitrato ($\text{NO}_3^{-}$). Este compuesto es muy soluble en agua y, al disolverse, puede modificar el pH del suelo y, por tanto, afectar a la disponibilidad de los nutrientes minerales.

Cuando se disuelve en agua, el nitrato de amonio se disocia completamente:$$\text{NH}_4\text{NO}_3(\text{s}) \rightarrow \text{NH}_4^{+}(\text{aq}) + \text{NO}_3^{-}(\text{aq})$$Y el ion amonio formado se comporta como un ácido débil según el equilibrio siguiente:$$\text{NH}_4^{+}(\text{aq}) + \text{H}_2\text{O}(\text{l}) \rightleftharpoons \text{NH}_3(\text{aq}) + \text{H}_3\text{O}^{+}(\text{aq}) \qquad K_a = 5{,}62\times 10^{-10}\ \text{a}\ 25\ ^\circ\text{C}$$En los suelos agrícolas, el pH influye fuertemente en la disponibilidad de los nutrientes. Con valores de pH bajos, los iones $\text{Fe}^{2+}$ y $\text{Mn}^{2+}$ se vuelven más solubles, pero el fósforo (en forma de $\text{PO}_4^{3-}$) queda retenido y se vuelve menos accesible para las plantas. Por otro lado, con valores de pH altos pasa lo contrario: el hierro se vuelve insoluble y menos accesible para las plantas, mientras que el fósforo se encuentra más disponible.

4.4. (1,25 puntos) Cuando las biopilas se almacenan bajo tierra, algunos fenómenos ambientales pueden afectar a su rendimiento y también pueden condicionar la estabilidad de la corriente eléctrica que suministran. Por este motivo, se deben proteger con una carcasa, que a menudo se hace de polipropileno (o polipropeno, PP) o de un poliéster biodegradable de tipo polihidroxialcanoato (PHA).

A partir de las estructuras de los monómeros utilizados para la síntesis del PP (propileno o propeno) y del PHA (ácido 3-hidroxibutanoico), dibuje las estructuras de estos polímeros.

En la figura: «Propileno» y «Ácido 3-hidroxibutanoico».

¿Qué tipo de reacciones de polimerización conducen a la formación del PP y del PHA?

¿La molécula de ácido 3-hidroxibutanoico es quiral? Justifique la respuesta.

Dibuje los isómeros estructurales (o constitucionales) siguientes para el ácido 3-hidroxibutanoico: un isómero estructural de cadena y un isómero estructural de posición.

Datos: Números atómicos: $Z(\text{H}) = 1$; $Z(\text{C}) = 6$; $Z(\text{O}) = 8$.
Masas atómicas relativas: $\text{H} = 1{,}0$; $\text{N} = 14{,}0$; $\text{O} = 16{,}0$.
Constante de ionización del agua a $25\ ^\circ\text{C}$: $K_w = 1{,}0\times 10^{-14}$.
Constante de Faraday: $F = 96\,500\ \text{C mol}^{-1}$.
$1\ \text{A} = 1\ \text{C s}^{-1}$.