estudo dirigido 4

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Disciplina: Fertilidade do Solo
Estudo Dirigido: Origem das Cargas Elétricas do Solo
Questão 01 - As cargas elétricas do solo são divididas em duas classes principais.
Quais são elas?
São as cargas permanentes ou constantes e as cargas variáveis.
Questão 02 - Qual o principal mecanismo de geração de cargas permanentes? Esse
tipo de carga é mais comum em solos tropicais úmidos bem drenados ou em solos
temperados? Por quê?
Geralmente são formadas p ela substituição isomórfica (processo de
substituição de íons de tamanhos semelhantes, mas de cargas elétricas
distintas) na estrutura cristalina dos minerais argilosos. É mais comum em solos
tropicais úmidos bem drenados.
Questão 03 - Quais as principais substituições iônicas (ou isomórficas) que ocorrem
nos tetraedros de sílica e nos octaedros de alumina?
Nos tetraedros de sílica, os cátions de sílica (Si4+), são substituídos pelos
cátions de alumínio (Al3+). Nos octaedros de alumínio, os cátions de
alumínio (Al3+) são substituídos pelos cátions de magnésio (Mg2+) ou fe rro (Fe2+).
Questão 04 - Explique o mecanismo de geração de cargas por dissociação do grupo
OH e por protonação. Como a variação do pH da solução do solo afeta os
mecanismos?
Se o pH do solo aumentar, os grupos OH- presentes nos colóides do solo
tendem a perderem íons H+ (dissociação) e isso faz com que o coloide fique
com cargas negativas. Se o pH for diminuído e se tornar ácido, os grupos OH
- tendem a adsorverem íons H+ (protonação) e o coloide adquire cargas
positivas. Essas cargas são geradas nas ligações insatisfe itas na borda dos
minerais.
Questão 05 - Quais os principais radicais orgânicos que participam da geração de
cargas elétricas? São formadas predominantemente cargas positivas ou negativas?
Na matéria orgânica do solo os grupos carboxílicos e os fenólicos participam da
geração de cargas. Como o PCZ (ponto de carga zero) do húmus é m enor
que é menor que 2 e a grande m aioria dos solos possuem pH acima deste
valor, as cargas f ormadas são predominantemente negativas, sendo a matéria
orgânica do so lo uma importante fonte de cargas negati vas em solos a ltamente
intemperizados.
Questão 06 - Qual o mecanismo de geração de cargas nos seguintes colóides do solo:
• matéria orgânica
• minerais de argila
• óxidos e hidróxidos de Fe e de Al
Matéria orgânica: ocorre principalmente pela dissolução do H + dos grupos d
e OH- da superfície dos colóides. Como o PCZ (ponto de carga zero) d o
húmus é menor que é m enor que 2 e a grande maioria dos solos possuem
pH acima d este valor, as cargas formadas são predominantemente negativas,
se ndo a matéria orgânica do solo um a importante fonte de cargas negativas
em solos altamente intemperizados. Minerais de argila: em minerais de argila
d o tipo 2:1, as cargas sã o formadas a p artir das substituições isomórficas,
que originam cargas permanentes e geralmente negativas. Nos argilomine rais
do tipo 1:1, a substituição isomórfica quase não ocorre, e as cargas são fo
rmadas, em geral, pela protonação/dissociação nos grupos OH- nas bordas
do mineral. Óxido e hidróxidos de Fe e de Al: o corre, sobretudo, a f
ormação de cargas variáveis, visto que o ponto de carga zero desses
componentes está acima de 7. Dessa fo rma, é ne cessário um valor de pH
da solução do solo acim a de seu PCZ pa ra que ocorra a expressão de
cargas negativas, sendo esta uma situação extremamente rara.
Questão 07 - Por que é mais comum que o solo tenha carga líquida negativa do que
positiva?
O pH do s solos agrícolas está na faixa de 4,50 a 6,0, e esse valor é maior
do que o ponto de carga zero do solo (PCZ), que depende do PCZ de seus
constituintes. Como o P CZ da maioria dos con stituintes do solo é baixo, o
balanço de cargas fica negativo, pois o ponto de carga zero do solo é
predominantemente menor d o que o pH d a solução do 101 do solo. Um
eventual balanço positivo de cargas somente ocorre em solos alta mente
intemperizados, com altos teores de óxidos e hidróxidos de Fe e Al, e com
baixo teor de matéria orgânica, mas essa é uma condição rara de ocorrer
Questão 08 - Defina Ponto de Carga Zero (PCZ).
O ponto de carga zero (PCZ) é o valor de pH em que a adsorção de íons determinantes
de potencial (H+ e OH-) é igual
Questão 09 - Quais os valores médios de PCZ dos óxidos de ferro e de alumínio,
minerais de argila e matéria orgânica?
Para os óxidos de ferro (hematita e goethita), os valores são de PCZ variam de 7
a 9 e para o óxido de alumíno (gibbsita) 7,5 a 9,5; para caulinita 3,5 e para a
matéria orgânica pH menor que 5,5.
Questão 10 - Como o PCZ médio do solo é influenciado pelo teor de matéria orgânica
do solo? E, consequentemente, na Fertilidade do Solo?
Porque o pH da solução de solos agrícolas está na faixa de 4,50 a 6,0; e esse valor é
maior do que o PCZ do solo,
que é dependente do PCZ de seus constituintes. Como o PCZ da maioria dos
constituintes do solo é baixo, o
balanço de cargas fica negativo, pois o PCZ do solo é predominantemente menor do
que o pH da solução do solo. Um eventual balanço positivo de cargas somente ocorre
em solos altamente intemperizados, com altos teores de óxidos e hidróxidos de Fe e
de Al, e com baixo teor de matéria orgânica, mas essa é uma condição rara de
ocorrer.