Relaçao solo planta
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Relaçao solo planta


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mostra que os óxidos hidratados de Fe e Al podem dar 
origem a cargas eletropositivas, eletronegativas ou permanecer com carga 
neutra na superfície, dependendo do pH do solo. De modo geral, o ponto em 
que a carga dos óxidos é nula corresponde a um valor de pH na faixa alcalina. 
Assim sendo, os óxidos de Fe e Al apresentam cargas positivas em solos ácidos. 
 
_______ 
(3) O PCZ (ponto de carga zero) é o pH em que o solo apresenta carga líquida nula. Seu valor é 
variável de acordo com a natureza dos materiais trocadores de íons constituintes do solo. 
Densidade de Carga 
 
 
A densidade de cargas negativas é a quantidade destas cargas por 
unidade de superfície de um material. Pode ser expressa em molc m-2 em que 
molc é mol de carga. 
Adsorção e Troca Iônica 
As propriedades de adsorção iônica do solo são devidas, quase que 
totalmente, aos minerais de argila e à matéria orgânica do solo, materiais de 
elevada superfície específica. Essas partículas coloidais do solo apresentam 
cargas elétricas negativas e positivas, podendo adsorver ou \u201creter\u201d, por 
diferença de carga, tanto cátions como ânions. 
As cargas negativas são neutralizadas por íons eletropositivos, ou seja, 
pelos cátions, o que se denomina adsorção catiônica. Na neutralização de cargas 
positivas pelos ânions tem-se a adsorção aniônica. Os cátions mais envolvidos 
quantitativamente nesse processo são: Ca2+, Mg2+, Al3+, H+, K+, Na+ e NH4+, 
sendo o Ca2+, comumente, o mais abundante em alguns solos, enquanto, em 
outros, é o Al3+. Alguns micronutrientes estão, também, sujeitos ao mesmo 
processo, embora em quantidades muito pequenas. Os íons adsorvidos às 
partículas coloidais podem ser deslocados e substituídos, 
estequiometricamente, por outros íons de mesmo tipo de carga, dando-se uma 
troca iônica. 
Como as cargas da fase sólida se manifestam na superfície das partículas 
coloidais do solo, há estreita relação entre o fenômeno de troca e a área 
superficial dessas partículas. Essa área é a superfície específica do solo, expressa 
em m2 g-1. 
Esquematicamente, o fenômeno de adsorção e troca iônica pode ser 
representado pela equações: 
 
 
Capacidade de Troca Catiônica 
 
 
Se uma solução salina é colocada em contato com certa quantidade de 
solo, verificar-se-á a troca entre os cátions contidos na solução e os da fase 
sólida do solo. Esta reação de troca se dá com rapidez, em proporções 
estequiométricas e é reversível. Por métodos analíticos, a quantidade de cátion 
que passou a neutralizar as cargas negativas do solo pode ser determinada. O 
resultado indica a quantidade de cargas negativas expressadas pela capacidade 
de troca catiônica do solo (CTC). 
Na determinação da CTC do solo é importante considerar o pH em que a 
troca catiônica se verifica. Isto porque, além das cargas negativas de caráter 
eletrovalente, existem também cargas de caráter covalente. Estas se manifestam, 
ou não, de acordo com o pH do meio. Assim, parte das cargas negativas do solo 
(eletrovalente) é permanente, enquanto outra parte (covalente) é dependente do 
pH. A um dado pH, parte das cargas dependentes estará bloqueada por H: 
(ligações covalentes). Desta forma, a CTC do solo nesse pH será dada pelas 
cargas permanentes mais aquelas dependentes de pH, porém livres do 
hidrogênio covalente, constituindo a CTC efetiva do solo, a esse valor de pH. E, 
quando se aumenta o pH do sistema, mais íons H+ ligados a cargas 
dependentes do pH são neutralizados, resultando em consequente aumento da 
CTC efetiva do solo. 
Quando se usa uma solução salina não tamponada, como KCl 1 mol L -1 
ou CaCl2 0,5 mol L-1, para a determinação da CTC do solo, o valor obtido 
corresponderá à CTC efetiva. Por outro lado, se a solução salina for tamponada 
a um definido pH, o valor obtido corresponderá à CTC total do solo naquele 
pH, englobando a CTC permanente e a CTC dependente do pH. Para 
determinar a CTC a pH 7,0, usa-se uma solução tamponada de acetato de cálcio 
0,5 mol L-1, ou de acetato de amônio 1 mol L-1, pH 7,0. 
Alguns princípios básicos caracterizam a CTC. 
a) O fenômeno de troca é reversível. Os cátions adsorvidos podem ser 
deslocados por outros, e, assim, sucessivamente. 
b) O fenômeno de troca é uma reação estequiométrica, isto é, obedece à 
lei dos equivalentes químicos: um molc de um cátion é trocado (substituído) por 
um molc de outro cátion. 
c) É um processo rápido. Na determinação da CTC, o tempo de agitação 
do solo e solução varia de 5 a 15 min. 
Muitas condições do solo têm influência sobre a CTC, dentre as quais: 
pH, características dos cátions trocáveis, como valência e raio hidratado, 
concentração da solução e natureza da fase sólida. 
O efeito do pH se verifica, principalmente, sobre as cargas dependentes 
de pH, como já se discutiu. 
A natureza dos cátions trocáveis afeta a preferencialidade de troca no 
solo, de acordo com a densidade de carga dos cátions, isto é, Z/r, em que Z é a 
 
 
carga do íon e r é o raio do íon hidratado. Os cátions que têm maior densidade 
de carga são mais retidos nas cargas negativas do solo. Por isso, os cátions 
polivalentes são geralmente mais fortemente retidos no solo. A sequência de 
preferencialidade de troca de cátions para uma mesma concentração foi 
estabelecida por Hofmeister, sendo conhecida como sequência de Hofmeister 
(Mengel & Kirkby, 1982), ou série liotrópica (Russel & Russel,1973). Esta 
sequência é a seguinte: 
Li+ < Na+ < K+ < Rb+ < Cs+ < Mg2+ < Ca2+ < Sr2+ < Ba2+ 
A diferença na preferencialidade de troca entre cátions da mesma carga 
deve-se à diferença entre os raios iônicos hidratados (espessura da camada de 
hidratação do íon), que faz com que o Cs+ seja mais fortemente retido, em forma 
eletrostática, que o Li+. O Cs+ apresenta maior massa atômica e menor 
espessura da sua camada de hidratação em relação ao Li+. A diferença entre 
mono e bivalentes deve-se à Lei de Coulomb, que diz que a atração entre cargas 
é diretamente proporcional ao número de cargas e inversamente proporcional 
ao quadrado da distância que as separa. 
O Al3+, sendo trivalente, é mais fortemente retido que os divalentes. O 
H+, em razão de suas propriedades específicas, com ligações preferenciais 
covalentes, não se comporta como monovalente, quanto à preferencialidade de 
troca. 
A natureza do material trocador influi, principalmente, na densidade de 
cargas negativas responsáveis pela CTC do solo, que pode ser expressa em 
cmolc kg-1 (Quadro 1). 
Em solos de regiões tropicais, como na maior parte do território 
brasileiro, a matéria orgânica apresenta, geralmente, maior participação no 
valor da CTC total. 
Quadro 1. Capacidade de troca catiônica, a pH 7,0, de alguns constituintes do 
solo 
 
Dupla Camada Difusa 
 
 
 
A dupla camada difusa (DCD), baseada na teoria de Gouy & Chapman, é 
um modelo de distribuição dos íons na solução, a partir da superfície de um 
colóide (partícula eletricamente carregada). No caso do solo, os colóides são os 
componentes da fração argila e da matéria orgânica. Esse modelo é descrito 
matematicamente pela equação (Mitchell, 1976) simplificada: 
 
 
 
em que L é a espessura da DCD; K é uma constante que inclui temperatura; Z é 
a valência do íon; capacitância no vácuo; D é a constante dielétrica e é a 
concentração do íon. 
Portanto, observa-se que a espessura da DCD é inversamente 
proporcional à valência (Z) e à raiz quadrada da concentração do íon ( ), e 
diretamente proporcional à raiz quadrada da constante dielétrica do meio (D). 
Os solventes água, álcool etílico, acetona, tetracloreto de carbono e ar, a 
25 °C, têm as seguintes constantes dielétricas D = 78,5; 24,3; 20,7; 2,2, e 1 
respectivamente. Para provocar a compressão da DCD, podem ser usados 
solventes em sequência, em ordem decrescente