La era del guano

A mediados del siglo XIX, Perú tuvo uno de los mayores avances en el sector económico gracias a la exportación del guano. El auge de este sustrato, usado principalmente como abono y fertilizante, llevó al país a una estabilidad financiera y política jamás vista hasta entonces.

¿Qué es el guano?

El guano no es más que la masiva acumulación de los excrementos de aves marinas, focas o murciélagos. Se caracteriza por tener un color amarillento, sin embargo, las formaciones que provienen de épocas geológicas más antiguas, como el Plioceno, tienen un color rojizo.

Sulas en el guano de una isla peruana.

El guano está compuesto de amoniaco, ácido úrico, fosfórico, oxálico y ácidos carbónicos, además de sales. Su rico contenido de nitrógeno y fósforo lo convierte en un valioso fertilizante.

Amoniaco.
Ácido úrico.
Ácido fosfórico.
Ácido carbónico.

¿Sabías qué...?
El guano de murciélagos es uno de los fertilizantes naturales más famoso en la actualidad. Esto es porque contiene todas sustancias necesarias para que las plantas se desarrollen saludablemente.

Nitrógeno como fertilizante

Un fertilizante es una mezcla química que puede ser natural o sintética. Se utiliza para enriquecer el suelo y de este modo ayudar al crecimiento vegetal. Uno de los elementos químicos más importantes para las plantas es el nitrógeno (N), un macronutriente que sirve para la formación de proteínas, ácidos nucleicos y clorofila.

Hechos previos

Las islas del litoral peruano contaban con grandes depósitos de guano, y para aprovechar este recurso, el Estado se asoció con la empresa privada y extranjera. Francisco Quirós, comerciante peruano, fue el primero en asociarse y firmó un contrato en 1841 en el que obtenía los derechos de explotación del guano por 6 años a muy bajo costo.

La explotación del guano inició en 1841 en las islas de Chincha, las de Lobos de Afuera y Lobos de Adentro y las islas del sur hasta Tarapacá.

No pasó mucho tiempo para que el Estado comprendiera que no le había dado el valor suficiente a este recurso natural, pues los agricultores ingleses estaban dispuestos a pagar mucho más dinero. Esto despertó no sólo el interés de esta lucrativa actividad, sino que también provocó una inestabilidad durante 1841 y 1842, años en los que el Estado empezó a buscar mayores beneficios.

De este modo, lo que comenzó como un sistema de contrato de alquiler a Francisco Quirós, terminó en un convenio que otorgaba al Estado el 75 % del ingreso líquido.

Francisco Quirós y Ampudia, primer capitalista peruano que negoció con el Estado el alquiler de la explotación del guano.

Inicia Ramón Castilla, inicia la era del guano

Ramón Castilla llegó a la presidencia de Perú en 1845. Era un militar mestizo, con habilidad en política y una clara visión de las necesidades del país. Aunque su gobierno fue represivo y autoritario, permitió elecciones, la fiscalización del Congreso, invirtió en educación y creó el primer programa de obras públicas en el Perú. Todo ello gracias al inicio del auge del guano.

Luego de conocerse las virtudes del guano como fertilizante de tierra, éste se convirtió en la base de la economía peruana hasta 1879.

Ramón Castilla gobernó por dos períodos, de 1845 a 1851 y de 1855 a 1862. De 1851 a 1854 gobernó el general José Rufino Echenique, impuesto por Castilla.

¿Cómo se formó el guano?

El clima templado, así como la falta de lluvias en el litoral peruano hicieron posible que el excremento de aves marinas se acumulara durante siglos en los islotes de la costa, principalmente en las islas de Chincha.

El guano: principal ingreso fiscal

Con Ramón Castilla al mando, Perú se convirtió en el primer exportador mundial de guano y los ingresos generados por su venta fueron la principal fuente de ingreso fiscal, la cual aumentaba cada año de manera considerable.

Durante los dos períodos de gobierno de Castilla, el país contó con la mayor prosperidad y estabilidad política que se había vivido. Este presidente impuso un sistema de consignaciones en el que el Estado peruano autorizaba la explotación del guano en lugares específicos y por un tiempo determinado a empresarios o inversionistas. Éstos, también llamados consignatarios, tenían que asumir los gastos desde la extracción hasta la venta. Por consiguiente, al ingreso bruto se le debían restar los gastos y el producto neto se fraccionaba entre los consignatarios y el fisco.

El Contrato Dreyfus

El sistema de consignaciones se acabó durante el gobierno del presidente José Balta, quien le encomendó al ministro de Hacienda Nicolás de Piérola que convocara una licitación en París en la que vendería dos millones de toneladas de guano. Todo ello sin notificar a los consignatarios.

Portada del Contrato Dreyfus.

Este convenio comercial se llevó a cabo en 5 de julio de 1869 entre el Estado peruano y la firma Dreyfus y hermanos. Las condiciones que ofrecía el acuerdo eran excelentes, pues permitía, entre otras cosas, cubrir la deuda externa.

Los consignatarios hicieron reiteradas denuncias ante el Poder Judicial, las cuales no fueron escuchadas ya que el acuerdo con Dreyfus siguió adelante, aunque no por mucho tiempo. El dinero no fue invertido de manera correcta y en 1875 el contrato fue cancelado.

Fin de una era

La sobreexplotación del guano llevó a su parcial desaparición en las islas. La extracción del sustrato se redujo al mínimo tras el descubrimiento del alemán Fritz Haber, quien sintetizó sustancias con alto contenido de nitrógeno, lo que conllevó, finalmente, a la producción de abonos más económicos.

Para finales del siglo XX, Perú quedó inmerso en una crisis económica y social producto del despilfarro del dinero del guano y de la derrota en la Guerra del Pacífico ante Chile en 1879.

El químico alemán Fritz Haber ganó el Premio Nobel de Química en 1918 por realizar la síntesis del amoniaco.
El amoniaco es un compuesto químico de nitrógeno muy usado en la agricultura por sus beneficios en la nutrición de organismos terrestres.

Conceptos de ácido y base: el concepto de Brönsted y Lowry.

Los iones H3O+ y OH-, cuya presencia caracteriza respectivamente las disoluciones acuosas de ácidos y de bases, se forman en realidad a partir de moléculas de agua que, respectivamente, incorporan o pierden un ion H+ o, lo que es lo mismo, un protón. Con otros disolventes distintos del agua, los ácidos y las bases se comportarían del mismo modo, es decir cediendo o aceptando protones, pero los iones formados serían distintos en cada caso.

A partir de estas y similares consideraciones, en 1923, Brönsted y Lowry propusieron, independientemente uno de otro, las siguientes definiciones de ácido y de base: ácido es toda sustancia que puede ceder protones, y base toda sustancia que puede ganar protones. Es decir, un ácido es propiamente un dador de protones, mientras que una base es un aceptor de protones. Pero, puesto que el proceso de perder o ganar un protón es reversible, el ácido, al perder un protón, se transforma en una base y, a su vez, ésta, al ganarlo, se transforma en un ácido. Así, pues, un ácido y su base correspondiente forman un sistema conjugado.

Thomas M. Lowry fue un 1uímico británico. Trabajó en el campo de la química-física y propuso, junto con Brönsted, un concepto innovador de ácido y base.

Ácido Protón + Base

Como un protón no puede tener una existencia libre en disolución, debe incorporarse a otra sustancia que se comporta así como base. Los equilibrios se establecen pues en sistemas conjugados dobles del tipo:

Ácido1 + Base2 Ácido2 + Base1

En los que, cuanto más fuerte es un ácido, más débil es su base conjugada y, cuanto más fuerte es una base, más débil es su ácido conjugado. Ejemplos:

HCl + NH3 NH4 + + Cl-

H2SO4 + H2O H3O+ + HSO4

HSO4 – + H2O H3O+ + SO4

Según la teoría de Brönsted y Lowry, un ácido y una base pueden ser tanto compuestos moleculares como iones, y una misma sustancia molecular o iónica puede actuar en un caso como ácido y en otro como base. Por ejemplo, el agua actúa como base frente al cloruro de hidrógeno y como ácido frente al amoníaco. En disoluciones no acuosas se forman iones distintos de los iones H3O+ y OH-, pero el proceso es esencialmente el mismo; así, disueltos en amoníaco, NH3, sustancia que como disolvente tiene un comportamiento muy similar al del agua, los ácidos dan lugar a la formación de iones amonio, NH4 +, y las bases a la formación de iones amida, NH2 -.

Johannes Brönsted

Fue un químico y físico danés. Investigó en termodinámica. Su contribución más importante fue su nuevo concepto de ácido y base.

Reacción ácido-base

Una reacción-ácido base se puede observar en la vida cotidiana, como es el caso de los antiácidos que son usados para tratar la acidez en algunas personas. Su principio es sencillo, comúnmente son compuestos básicos que sirven para neutralizar la acidez de los jugos gástrico, por esta razón las reacciones ácido-base son conocidas también como reacciones de neutralización.

Conceptos básicos

  • Reacción química

Proceso en el cual una o varias sustancias (denominadas reactivos o reactantes) sufren una transformación en su estructura molecular y en los enlaces, de manera que originan otras sustancias diferentes o productos.

  • Ácido

Compuesto químico que al disolverse en agua origina un incremento en la concentración de los iones de hidrógeno.

El fisicoquímico Gilbert N. Lewis, por su parte, lo define de manera más amplia como aquella especie química capaz de aceptar un par de electrones de otra especie.

Los ácidos tienen un sabor es agrio, un ejemplo es el jugo de limón que contiene ácido cítrico, de hecho, la palabra ácido proviene del término latino acidus que significa “ágrio”.

El vinagre es un tipo de ácido usado en la cocina y se denomina ácido acético.
  • Base

A lo largo de la historia se han realizado numerosos esfuerzos para definir a estos compuestos. Una de las definiciones más recientes es la de Lewis, que lo describe como aquella sustancia capaz de donar un par de electrones.

Las bases son resbalosas al tacto y su sabor es amargo, un ejemplo se observa en el jabón que es un tipo de base.

Las bases son solubles en el agua.

Reacciones ácido-base

De la misma forma en la que se han planteado diferentes definiciones para los ácidos y para las bases con el paso del tiempo, también han surgido descripciones alternativas para las reacciones de ácido-base. Uno de los primeros en estudiar a este tipo de reacciones fue el químico sueco Svante Arrhenius, quién sostenía que eran reacciones en las que los ácidos formaban cationes de hidrógeno H+ (que luego se demostró que no existen de forma aislada sino en la forma de H3O+ o ión hidronio) y las bases formaban aniones OH.

Definición según Svante Arrhenius

Es aquella reacción química producida entre un ácido y una base para formar una sal y agua.

Cumple la siguiente forma: Ácido+ + base-→ sal + agua

Por ejemplo: HCl + NaOH → NaCl +H2O

Aunque la definición de Arrhenius era sencilla, tenía sus limitaciones, por ejemplo se cumplía solamente en una solución acuosa. Por esta razón, los científicos Johannes Nicolaus Brønsted y Thomas Martin Lowry plantearon una definición en función de la capacidad que tienen las bases de aceptar protones y los ácidos de cederlos, desde este punto de vista se consideran tanto al concepto planteado por Arrehnius como a las reacciones de ácido-base en soluciones no acuosas.

El planteamiento Brønsted-Lowry no se limita a un medio acuso pero se enfoca únicamente a los ácidos que contienen hidrógeno.
Definición según Johannes Nicolaus Brønsted y Thomas Martin Lowry

Reacción química en la que la que se elimina un catión hidrógeno del ácido el cual se adiciona posteriormente a la base.

Como fórmula general se tiene: AH + B → base conjugada + ácido conjugado

Dónde:

AH = ácido B = base

Base conjugada: ión o molécula que resulta del ácido y cede el protón.

Ácido conjugado: ión o molécula resultante de la base que gana el protón.

Por ejemplo: CH3COOH(ácido) + H2O(base)→ CH3COO(base conjugada) + H3O+(ácido conjugado)

 

El agua (H2O) es una sustancia anfótera, es decir, puede comportarse como ácido o como base según el caso.

Posteriormente, el fisicoquímico estadounidense Gilbert N. Lewis no se fundamentó ni en la ionización en un medio acuoso planteada por Arrhenius ni en la transferencia de protones de Brønsted-Lowry, sino que por su parte analizó la transferencia de electrones que se produce en las reacciones de ácido-base. En este sentido, se define a la base como el compuesto capaz de donar un par electrónico y al ácido como el compuesto capaz de recibirlo. A través de este planteamiento se pudieron incluir sustancias que anteriormente no se consideraban en las definiciones anteriores.

Todas las sustancias catalogadas como ácidos en el planteamiento Brønsted-Lowry también son ácidos para Lewis ya que aceptan el par electrónico.
Definición según Lewis

Reacción química que se produce como producto de la donación del par electrónico de la base al ácido. El resultado es un enlace covalente entre los dos compuestos.

Tiene por fórmula general: A + :B → A—B+

Dónde:

A = ácido de Lewis

B = base de Lewis

A-—B+ = compuesto resultante

Por ejemplo: AlCl3 (ácido) + :NH3 (base)→ [Al(NH3)Cl3]

Según la definición de Lewis, la molécula de amoníaco cede su par de electrones sobrante al ácido para producir con este un enlace covalente.

El pH

Permite indicar el grado de acidez o basicidad de soluciones acuosas, sus siglas provienen del fránces pouvoir hydrogène que significa “poder del hidrógeno” debido a que mide la concentración de iones de hidrógeno en dichas disoluciones.

Las sustancias con pH menor a 7 se consideran ácidas, por el contrario de las que tienen un pH superior a 7 que son consideradas como alcalinas.

Las disoluciones se consideran neutras cuando su pH es igual a 7 como es el caso del agua.