Ligações Químicas e Agropecuária

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ATIVIDADE AVALIATIVA DE QUÍMICA
AS LIGAÇÕES QUÍMICAS E AS SUBSTÂNCIAS 
RELACIONADAS À AGROPECUÁRIA
Senhor do Bonfim - BA
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Baiano
Campus: Senhor do Bonfim
Curso: Técnico Integrado em Agropecuária
ATIVIDADE AVALIATIVA DE QUÍMICA
AS LIGAÇÕES QUÍMICAS E AS SUBSTÂNCIAS 
RELACIONADAS À AGROPECUÁRIA
Trabalho solicitado pelo professor Juracir Santos para obtenção de nota da disciplina de Química, realizado pelos alunos: Elize Araujo Cedraz, Fanny Evangelista da Silva, Kauê Oliveira Reis, Tais Jeane de Albuquerque, Stheffany da Silva Pinto e Vanessa Jiquiel dos Santos Silva – turma 1° ano D. 
Senhor do Bonfim – BA
GLIFOSATO
FÓRMULA MOLECULAR: C3H8NO5P
LIGAÇÃO PREDOMINANTE: A ligação predominante é a covalente, pois é 
estabelecida entre elementos químicos da família dos ametais.ESTRUTURA DE LEWIS:
FÓRMULA ESTRUTURAL PLANA:
O Herbicida Glifosato trata-se de um princípio ativo, ou seja, uma molécula desenvolvida na fabricação de produtos químicos.
A importância do glifosato no campo rural está relacionada com a eficiência e a otimização que o produto proporciona. Além de possibilitar o plantio direto, ele gera economia tanto no tempo para arar o solo como no uso do maquinário para tal atividade.
O uso do herbicida glifosato possibilitou o crescimento econômico rural em vários países no mundo. A tecnologia no campo faz com o que terras muito arenosas desenvolvessem alimentos de qualidade e em grande quantidade.
PRINCIPAIS VANTAGENS DO GLIFOSATO: Baixo teor em agentes químicos, o que torna seu uso muito mais seguro do que qualquer outro produto do mercado; inibi diferentes espécies de ervas daninhas em um curto prazo; em termos ecológicos, o glifosato é considerado uma agricultura sustentável; Baixo custo, portanto, acessível para muitos tipos de públicos.
PRINCIPAIS DESVANTAGENS DO GLIFOSATO: Não ser completamente ecológico; o uso em excesso e de maneira incorreta pode ocasionar danos ao meio ambiente e afetar a safra do produtor; surgimento de ervas daninhas resistentes ao herbicida.
Quando o glifosato é aplicado sobre as plantas ocorre, inicialmente, uma rápida penetração, seguida por uma longa fase de lenta penetração. A duração dessas fases depende de fatores, incluindo espécie, idade, condições ambientais e concentração do glifosato e surfatante.
Os sintomas comuns observados após a aplicação de glifosato são clorose foliar seguida de necrose. Outros sintomas foliares são: enrugamento ou malformações e necrose de meristema e também de rizomas e estolões de plantas perenes.
Em contraste com muitos herbicidas de contato, os sintomas fitotóxicos de danos pelo glifosato geralmente desenvolvem-se lentamente, com a morte ocorrendo após vários dias ou semanas.
Algumas plantas daninhas são tolerantes ao glifosato, ou seja, são de difícil controle. É diferente de resistência, pois a tolerância ao herbicida ocorre sem que a planta nunca tenha entrado em contato com o produto.
METANO
FÓRMULA MOLECULAR: CH4
LIGAÇÃO PREDOMINANTE: A ligação é covalente por ser entre um ametal e o hidrogênio. Ligações covalentes ocorrem entre ametal, semimetal e hidrogênio. Nessa ligação os átomos compartilham elétrons a fim de ficarem estáveis. 
FÓRMULA ESTRUTURAL PLANA:
ESTRUTURA DE LEWIS:
O metano é um dos gases que agravam o efeito estufa. Esse composto orgânico é da classe dos hidrocarbonetos, sendo o mais simples e menor destes. O metano possui geometria tetraédrica, e é uma substância polar. Ele é incolor e inflamável. Pode ser produzido na decomposição de matéria orgânica, em processos digestivos de alguns animais que emitem o metano em grande quantidade, como os bovinos. É também encontrado em processos abiogênicos no manto terrestre e pode ser extraído do petróleo. Através de sua combustão é possível obter CO2, fuligem e vapor de água. Em algumas atividades agropecuárias ocorre a emissão desse gás, como o cultivo de arroz irrigado por inundação, e a criação de ruminantes que em seu processo de digestão libera esse gás para a atmosfera. O metano é prejudicial ao nosso planeta, pois, possui grande capacidade de absorver radiação infravermelha e ele é capaz de gerar CO2, O3 e outros gases do efeito estufa. Apesar dos malefícios, ele também é usado como fonte de energia. Em aterros sanitários o gás metano é produzido pelo lixo, e para ser aproveitado ele é recolhido, tratado e transformado em energia. Já na pecuária, os biodigestores tratam do adubo provenientes dos animais e geram energia, que pode ser usada na fazenda onde é produzido.
DIÓXIDO DE CARBONO
FÓRMULA MOLECULAR: CO2
LIGAÇÃO PREDOMINANTE: A ligação é covalente por ser entre um ametal e o hidrogênio. Nessa ligação os átomos compartilham elétrons a fim de ficarem estáveis.
FÓRMULA ESTRUTURAL PLANA: 
ESTRUTURA DE LEWIS: 
O CO2, ou dióxido de carbono, é resultado de processos como a fermentação de líquidos, respiração dos seres humanos e dos animais, e a combustão do carvão e dos hidrocarbonetos. Está presente na atmosfera e é um dos gases que mais atuam no efeito estufa, pois, quando estão em quantidades desequilibradas na atmosfera, alteram o clima do planeta fazendo com que ocorra o aquecimento global.
Também chamado de gás carbônico, esse gás em condições ambientais normais, tem odor um pouco irritante, é incolor e mais pesado que o ar. Ele é utilizado em estruturas metálicas, em extintores, e em bebidas gasosas. É também usado pelas plantas quando as mesmas realizam a fotossíntese. Nesse processo o carbono que está no CO2, é fixado em moléculas orgânicas energéticas. Em 2019 o Brasil emitiu cerca de 2,17 bilhões de toneladas de CO2, sendo 73% dessas emissões que ocorrem em nosso país, procedentes de atividades agropecuárias. Isso ocorre, pois, muito é desmatado para que seja possível plantar em uma determinada área, e essa perda de vegetação faz com que o nosso planeta absorva cada vez menos CO2 que por sua vez se acumula mais e mais na atmosfera. O CO2 ajuda a manter a Terra aquecida, mas em excesso desequilibra o clima do planeta e causa o aumento das médias de temperatura, pois retém calor nas camadas mais baixas da atmosfera. Esse gás atua como uma cortina que impede que a energia do Sol absorvida pela Terra durante o dia, seja emitida de volta para o espaço.
CALCÁRIO
FÓRMULA MOLECULAR COM CÁLCIO: CACO3
FÓRMULA MOLECULAR COM MAGNÉSIO: MGCO3
LIGAÇÃO PREDOMINANTE: O tipo de ligação que predomina é a iônica. Apesar de a formula apresentar ligação covalente (entre C e O), a ligação iônica predomina na substância pois ocorre entre íons positivos (cátions) e negativos (ânions), em razão da força de atração eletrostática existente entre eles, além de ocorrer entre átomos de um metal com um ametal.
ESTRUTURA DE LEWIS
COM MAGNÉSIO:
ESTRUTURA DE LEWIS 
COM CÁLCIO:
O calcário é utilizado para a correção da acidez nos solos. Solos com elevada acidez favorecem o aparecimento de elementos tóxicos e a indisponibilização de nutrientes essenciais às plantas. No Brasil, especialmente na região do Cerrado, o solo tende a ser ácido, pobre em nutriente e com excesso de alumínio tóxico. Consequentemente, para transformar esses solos em ambientes ricos e próprios para atender à demanda agrícola, a calagem (uso de calcário no solo) é uma boa opção. 
Quando aplicado no solo, o calcário entra em contato com a umidade e libera cátions e ânions. A proporção desses íons varia de acordo com o tipo de calcário aplicado, definindo também uma finalidade específica para cada variedade desse insumo:
•	No calcário calcítico predominam os íons de cálcio (Ca) em relação aos de magnésio, sendo indicado para suprir demandas de Ca do solo;
•	No calcário magnesiano existe um equilíbrio entre os teores de cálcio e magnésio, sendo indicado para manutenção da relação entre os dois elementos;
•	No calcário dolomítico predominam os íons de magnésio (Mg) em relação aos de cálcio, sendo indicado para suprir demandas de Mg pelo solo;
•	O calcário filler possuium uso ainda mais específico, sendo indicado para os sistemas de plantio direto por sua granulometria fina e alto poder de neutralização.
Esses íons serão responsáveis tanto pela reposição de nutrientes essenciais as plantas, quanto pela sua finalidade mais conhecida: a correção do solo. Essa correção acontece quando os ânions liberados reagem com os cátions de hidrogênio livres no solo, reduzindo a acidez do solo.
A correção da acidez promove um ambiente mais favorável a mineralização dos nutrientes presentes na matéria orgânica, transformando as formas orgânicas de nitrogênio e enxofre em formas inorgânicas, amônio e sulfato, respectivamente. 
Então podemos dizer que a calagem proporciona o aumento da produtividade do plantio e o fornecimento de nutrientes às plantas, além de ter um baixo custo do produto o calcário também atua como fertilizante, estimulação do desenvolvimento de microrganismos, eliminação de efeitos tóxicos de ativos químicos como o Manganês (Mn), Ferro (Fe) e Alumínio (Al) presentes em solos ácidos, aumento da eficácia do adubo, maior crescimento radicular das plantas, maior resistência da plantação a veranicos.
No entanto, devemos nos atentar, pois o excesso de calcário no solo pode atrapalhar o rendimento das lavouras, pois o calcário altera o pH do solo, e sua elevação (pH) a níveis muito altos aumenta ou diminui a disponibilidade dos nutrientes. 
Ferro, cobre, manganês e zinco diminuem com o aumento do pH do solo, promovendo sintomas bem marcantes nas folhas da soja, por exemplo, e, consequentemente, uma redução de rendimento. Essas manchas só reduzem seus efeitos ao longo do tempo ou com o revolvimento do solo onde houve o depósito de calcário.
UREIA
FÓRMULA MOLECULAR: CO(NH2)2
LIGAÇÃO PREDOMINANTE: A ligação que predomina é a covalente, pois 
essa ligação é estabelecida entre um ametal e outro ametal.
ESTRUTURA DE LEWIS:
FÓRMULA ESTRUTURAL PLANA:
A ureia é um dos fertilizantes mais importantes para a produção agrícola, por apresentar a alta concentração de N aliada a baixo custo de produção e transporte, além da facilidade de aplicação. Tem alta solubilidade e facilidade de mistura com outras fontes de fertilizantes. 
Mas, por outro lado, existe facilidade de perdas devido à sua elevada higroscopicidade e maior suscetibilidade à volatilização.
Como a ureia agrícola apresenta limitações quanto ao uso, algumas estratégias devem ser adotadas para diminuir as perdas de nitrogênio para a atmosfera.
Se a ureia for aplicada sob condições de solo úmido (após chuva) e não chover em seguida, é bem provável que ela se transforme em amônia, um gás que acaba evaporando juntamente com os vapores de água. 
Para maximizar a eficiência da ureia agrícola, é comum usar como estratégia o parcelamento do fertilizante, principalmente quando se trabalha com altas dosagens. Isso permite um certo “controle”, diminuindo as perdas por volatilização. 
O parcelamento da adubação nitrogenada normalmente é realizado quando ocorre condições de chuvas fortes ou muito calor e seca, casos em que a ureia pode se perder por lixiviação e volatilização.
A ureia pode sofrer altas taxas de volatilização sob condições de: pH acima de 7,0; temperatura elevada; altas doses podem acarretar maiores perdas; aplicação em solos compactados e com acúmulo de água também podem incrementar esses valores de perda.
AMÔNIA
FÓRMULA MOLECULAR: NH3
LIGAÇÃO PREDOMINANTE: Ligação covalente, ocorrendo entre um hidrogênio e um ametal.
FÓRMULA ESTRUTURAL PLANA: 
ESTRUTURA DE LEWIS: 
APLICAÇÃO DA SUBSTÂNCIA: A amônia serve de matéria-prima para um número elevado de aplicações. Ela é utilizada na fabricação de fertilizantes agrícolas, fibras e plásticos, de produtos de limpeza, de explosivos. 
 Além disso, o amoníaco é utilizado para extrair diversos metais, como o molibdênio, o níquel e o cobre, além de outros minérios. Para a fabricação de fertilizantes, é utilizado sulfato de amônio, nitrato de amônio, fosfato de amônia e a ureia. Já, na preparação de explosivos, utiliza-se o ácido nítrico como produto químico. Na produção de fibras e plásticos, utiliza-se o amoníaco no nylon e em outras poliamidas. Além disso, nos produtos de limpeza, utilizam a matéria-prima da amônia em detergentes e amaciantes de roupa.
BENEFÍCIOS E PREJUÍZOS DA UTILIZAÇÃO: A amônia é facilmente biodegradável. As plantas a absorvem com muita facilidade, sendo um nutriente muito importante como fornecedor de nitrogênio para a produção de compostos orgânicos azotados. Em concentrações muito altas, por exemplo, na água de consumo, pode causar danos graves, já que interfere no transporte do oxigênio pela hemoglobina, entre outros efeitos tóxicos.
A amônia é um tóxico bastante restritivo à vida dos peixes, sendo que muitas espécies não suportam concentrações acima de 5 mg/L e valores acima de 0,01 mg/L podem ser tóxicos aos peixes. Além disso, a amônia provoca consumo de oxigênio dissolvido das águas naturais ao ser oxidada biologicamente, a chamada DBO de segundo estágio. Por estes motivos, a concentração de nitrogênio amoniacal é importante parâmetro de classificação das águas naturais e normalmente utilizado na constituição de índices de qualidade das águas.
Os níveis de amônia na superfície da água doce crescem com o aumento do pH e temperatura. Em baixos pH e temperatura, a amônia se combina com a água para produzir um íon amônio (NH4+) e um íon hidróxido (OH-). O íon amônio não é tóxico e não causa problemas para os organismos, enquanto que a forma não ionizada tem efeito tóxico. Acima de pH 9, a amônia não ionizada é a forma predominante no meio e pode atravessar membranas celulares mais rápido à medida que aumentam os valores de pH. A magnificação da concentração de amônia que pode penetrar no organismo potencializa o efeito tóxico.
EFEITOS NO MEIO AMBIENTE: No caso das emissões de amônia, a agricultura é a principal fonte de emissão antropogênica, a qual chega a ser cerca de quatro vezes maior que as emissões naturais. A criação de bovinos responde por cerca de 44% das emissões globais, os fertilizantes minerais por 17%, e queima de biomassa e restos de colheita por 11%. A taxa de volatilização de fertilizantes minerais chega a ser 4 vezes maior nos países em desenvolvimento do que nos países desenvolvidos, devido às altas temperaturas e baixa qualidade dos fertilizantes usados naqueles. De acordo com Galloway (1995), as emissões de amônia são potencialmente mais ácidas do que as emissões de óxido nitroso e dióxido sulfúrico. Apesar de ações serem feitas para a redução de dióxido sulfúrico pelas residências e pela indústria, e existir uma tendência de melhor uso de energia, existe pouco esforço na redução destas emissões pela agricultura. A amônia liberada de sistemas intensivos de criação animal contribui para depósitos de nitrogênio, causando problemas às florestas, acidificação e eutroficação dos sistemas aquáticos e terrestres, reduzindo a disponibilidade de nutrientes, redução da fixação de nitrogênio, e redução da biodiversidade. Como a principal fonte de amônia são os excrementos dos rebanhos, e estes tendem a crescer à medida que se usa maior quantidade de concentrados, quanto maior o peso em carcaça, maior é a produção de amônia.
ÁCIDO NÍTRICO 
FÓRMULA MOLECULAR: HNO3
LIGAÇÃO PREDOMINANTE: Ligação covalente, pois ocorre entre um hidrogênio e dois ametais.
FÓRMULA ESTRUTURAL PLANA:
ESTRUTURA DE LEWIS:
APLICAÇÃO DA SUBSTÂNCIA: O ácido nítrico é muito utilizado pela indústria química, principalmente em processos de nitrificação de composto orgânicos, na fabricação de explosivos, fertilizantes agrícolas, vernizes, celuloses, salitre (nitrato de potássio), pólvora negra, nitroglicerina (dinamite), seda artificial, ácido benzoico, fibras sintéticas, galvanoplastia, ácido pícrico, nylon, entre outros.
Na indústria metalúrgica, o ácido nítrico é utilizado para a refinação de metais preciosos, como o ouro e a prata. Na indústria de impressão é usado como agente de gravação em fotogravura e litografia. É utilizadopelos fotógrafos que utilizam filmes de nitrocelulose e pela indústria farmacêutica, na composição e na destruição de medicamentos.
PREJUÍZOS DA UTILIZAÇÃO: Devido à natureza corrosiva do ácido nítrico, animais expostos a este produto poderão sofrer danos teciduais sendo levados à morte, dependendo da concentração ambiental. As plantas contaminadas com o produto podem adversamente ser afetadas ou destruídas.
A liberação acidental de ácido HNO3 no meio ambiente representa um risco para humanos, animais e plantas. O ácido deve, portanto, ser evitado a todo custo de vazar para as águas superficiais e subterrâneas. Qualquer derramamento deve ser limpo imediatamente com materiais absorventes ou por bombeamento. O ácido nítrico é uma matéria-prima amplamente utilizada e desempenha um papel fundamental nas indústrias de fertilizantes, explosivos e plásticos sintéticos. No entanto, os benefícios associados ao seu uso não devem ofuscar os riscos potenciais. A conformidade responsável com os regulamentos aplicáveis é a melhor maneira de evitar acidentes com risco de vida.
NITRATO DE AMÔNIO
FÓRMULA MOLECULAR: NH4 NO3
LIGAÇÃO PREDOMINANTE: Ligação covalente, ocorrendo entre um hidrogênio e um ametal.
FÓRMULA ESTRUTURAL PLANA:
ESTRUTURA DE LEWIS:
+
A principal vantagem de fertilizantes à base de nitrato de amônio é a disponibilização de nitrogênio, que é diretamente assimilada pelas plantas. O nitrogênio atua na fotossíntese, constitui substâncias essenciais — como vitaminas, carboidratos e proteínas — e age no desenvolvimento radicular da planta.
Outro ponto positivo do nitrato de amônia é que ele fornece nitrogênio para as plantas de duas formas: pelo nitrogênio nítrico e o amonial. O nítrico é consumido de forma mais imediata, enquanto o amonial fica disponível de forma mais prolongada. Além disso, o composto sofre menos perda por volatilização do que outros fertilizantes e acidifica menos o solo.
O nitrato de amônio usado como adubo é estável e não inflamável, mas o composto tem altos índices de oxidação. Isso pode fazer com que a interação dele com outras substâncias e a sua exposição a condições inadequadas aumentem o risco de combustão, assim amplificando o nível das chamas em casos de incêndio.
CLORETO DE POTÁSSIO
FÓRMULA MOLECULAR: KCL
LIGAÇÃO PREDOMINANTE: O tipo de ligação que predomina é a iônica, pois apresenta em sua fórmula, a união entre um metal e um não-metal. 
ESTRUTURA DE LEWIS:
 • •
 K • ---- CL • 
 • • •
O cloreto de potássio é vantajoso na agropecuária, principalmente para a agricultura por ser utilizado como fertilizante. É aplico no solo, possuindo alto teor de potássio e rápida disponibilização para as plantas. Porém, para que o potássio possa ser absorvido pelas plantas, ele precisa estar na forma iônica K+. O cloreto de potássio é rápido em disponibilizar o nutriente, justamente nessa forma. Isso acontece porque o KCL é altamente solúvel em água, o que faz com que a liberação do potássio para a solução do solo se dê de forma mais rápida.
Em determinadas situações de uso, isso é vantajoso para o agricultor que precisa elevar a quantidade de potássio no solo rapidamente, de forma que ele fique disponível para a lavoura. 
Porém, essas características do Cloreto de Potássio também trazem grandes desvantagens do seu uso de fertilizantes, como toxidez para as plantas.
ÁCIDO CIANÍDRICO
FÓRMULA MOLECULAR: HCN
LIGAÇÃO PREDOMINANTE: Covalente, pois no ácido cianídrico, o átomo central é o carbono, que apresenta quatro elétrons em sua camada de valência por pertencer à família IVA da tabela periódica. Como o carbono está realizando uma ligação simples com o hidrogênio e uma ligação tripla com o nitrogênio, não há elétrons não ligantes no átomo central.
FÓRMULA ESTRUTURAL PLANA:
ESTRUTURA DE LEWIS:
Usa-se muito o ácido cianídrico na fabricação do plástico, corantes diversos, acrílicos, pesticidas (propriedade descoberta durante a Primeira Guerra Mundial), fertilizantes agrícolas e na extração de minérios como ouro e prata. Pode ser encontrado em algumas espécies de mandioca e em sementes de frutas como maçã, cereja, alperce, pêssego e amêndoas.
No grupo dos venenos mais letais já descobertos, o ácido cianídrico é um importante membro. Quando disperso em locais pouco ventilados, se adere a tudo o que for úmido, mantendo seu efeito danoso por vários dias. É tão nocivo, que durante a Primeira Guerra Mundial foi utilizado como arma química por ambos os lados conflitantes. Em corrente sanguínea, esse ácido estabelece ligações extremamente estáveis com o ferro da hemoglobina, impedindo o transporte de oxigênio e gás carbônico, além de desativar oxidases (enzimas de oxidação), tornando ineficaz a cadeia de transporte de elétrons.
A mandioca é consumida no mundo inteiro, mas principalmente nas regiões tropicais. Naturalmente a mandioca possui compostos cianogênicos, os quais estão presentes na forma de glicosídeos cianogênicos e no Brasil ela é considerada a espécie cianogênica mais importante. A ingestão de altas doses de ácido cianídrico (HCN) ou até mesmo a inalação pode causar danos à saúde. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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https://www.pensamentoverde.com.br/sustentabilidade/gas-metano-como-fonte-de-energia-utilizacao-sustentavel-do-gas-estufa-produzido-no-lixo/ ACESSADO DIA 12/04/2022
https://revistagloborural.globo.com/Noticias/Sustentabilidade/noticia/2020/11/brasil-emitiu-217-bilhoes-de-toneladas-de-co2-em-2019-96-mais-que-em-2018.html ACESSADO DIA 12/04/2022
https://www.poder360.com.br/agronegocio/agropecuaria-emite-17-mais-gases-do-efeito-estufa-do-que-ha-3-decadas/ ACESSADO DIA 11/04/2022
https://masterplants.com.br/aplicacao-de-co2-no-cultivo-indoor-para-que-serve-e-como-fazer/ ACESSADO DIA 11/04/2022
https://blogdoenem.com.br/fotossintese-temperatura-co2/ ACESSADO DIA 12/04/2022
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https://brasilescola.uol.com.br/quimica/dioxido-de-carbono.htm ACESSADO DIA 12/04/2022
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https://blog.aegro.com.br/ureia-agricola/#:~:text=A%20ureia%20%C3%A9%20um%20dos%20fertilizantes%20mais%20importantes,propenso%20a%20vari%C3%A1veis%20que%20podem%20acarretar%20grandes%20perdas ACESSADO DIA 12/04/2022