Lista 04 Solução solo

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO – USP 
ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA - EEL 
LOB1206 – SOLOS II - 2º SEMESTRE 2014 
Prof. MARCO ALCÂNTARA 1 
 
Alun@s: 
 
LISTA 04 – SOLUÇÃO DO SOLO 
 
01 Conceitue “solução do solo” 
É a fase aquosa (líquida) associada com a fase sólida do solo que ocupa o seu espaço 
poroso. Além disso, é um sistema aberto, dinâmico, que troca matéria e energia com 
suas vizinhanças e sua composição é resultante de inúmeras reações que ocorrem com 
as outras fases que constituem o solo. 
 
02 Por que é importante o estudo da solução do solo? 
Porque ele nos fornece informações que permitem analisar e avaliar os processos 
químicos que ocorrem no solo de importância para a agricultura e para o ambiente, e 
pode ser utilizado para predizer transformações e reações de sorção, dissolução e 
precipitação. Uma análise química da solução do solo, por exemplo, permite identificar as 
formas e quantidades de elementos químicos que estão sendo adicionados ao solo e a 
quantidade deles que está sendo transferida para compartimentos do lençol freático. 
 
03 Qual a relação que existe entre os componentes da fase sólida do solo e os da fase 
líquida? 
A solução do solo interage com as fases sólidas e gasosa, com as plantas, micro-
organismos e com a fauna do solo conforme a figura: 
 
1 – absorção de nutrientes necessários 
para o crescimento e desenvolvimento das 
plantas; 
2 – exsudação dos resíduos das plantas; 
3 – possibilidade dos íons serem 
adsorvidos a componentes orgânicos ou 
inorgânicos do solo; 
4 – esses íons podem ser dessorvidos 
(liberados) para a solução do solo; 
5 – em caso de supersaturação da 
solução do solo com algum elemento, ele 
pode precipitar na forma de um mineral 
até o equilíbrio ser restabelecido; 
6 – se a solução do solo fica abaixo da 
concentração de equilíbrio em relação a algum mineral, ele pode se dissolver na fase 
sólida até restabelecer o equilíbrio; 
7 – transferência (lixiviação) dos íons da solução do solo, do perfil do solo para o lençol 
freático ou carregamentos pelas águas superficiais que escorrem sobre o terreno; e 
transporte dos íons para as camadas superficiais pela evapotranspiração e pelo 
dessecamento do solo; 
8 – dissolução de fertilizantes adicionados no solo, que formam novos produtos e 
reações; 
9 – remoção de íons da solução do solo por micro-organismos; 
10 – com a morte desses micro-organismos e após a decomposição da matéria orgânica, 
os íons removidos são novamente liberados para a solução do solo; 
11 – liberação de gases do solo para a atmosfera; 
12 – gases dissolvidos na solução do solo. 
 
 
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO – USP 
ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA - EEL 
LOB1206 – SOLOS II - 2º SEMESTRE 2014 
Prof. MARCO ALCÂNTARA 2 
 
04 Que fatores afetam a composição da solução do solo? 
Material de origem do solo, pH, condições de oxi-redução, teor de matéria orgânica, 
adição de produtos químicos (como fertilizantes, inseticidas, fungicidas, herbicidas), 
manejo do solo e clima. 
 
05 Que tipo de substâncias podem ser encontradas na solução do solo? 
Solos próximos à neutralidade: Ca
2+
, Mg
2+
, K
+
, Na
+
, Fe
2+
, Cl
-
, NO
3-
, SO4
2-
 e Si(OH)4; solos 
ácidos: Al
3+
 e H
+
. 
 
06 As plantas absorvem os nutrientes somente se estiverem na solução do solo? 
As plantas retiram seus nutrientes através de fontes existentes no solo: matéria orgânica; 
argila e coloides; rochas e minerais; e solução do solo. A planta absorve os nutrientes 
pelo processo de troca de seus íons com outros íons da superfície das partículas do solo, 
ou com os da solução do solo. 
 
 
07 Qual o elemento químico comum em solos ácidos que é tóxico às plantas? 
O Alumínio presente em solos ácidos, é um elemento toxico para as plantas e atinge o 
crescimento e a produtividade das plantas. 
 
08 Que substâncias podem formar o que se denomina de “carbono orgânico dissolvido” 
(COD) na solução do solo? 
Uma variedade de moléculas orgânicas de baixo peso molecular, dissolvidas na solução 
e moléculas de alto peso suspendidas como colóides em suspensão, resultantes da 
atividade bioquímica de organismos vivos, incluindo os exsudatos das plantas, e dos 
produtos da decomposição microbiana da matéria orgânica. 
 
09 Na solução do solo podem ocorrer moléculas orgânicas sintéticas? De onde provém? 
Cite alguns exemplos 
Sim, na solução do solo podem ocorrer moléculas orgânicas sintéticas provenientes do 
despejo de substâncias no solo como fertilizantes, fungicidas, herbicidas e efluentes 
industriais. 
 
10 Por que a interação de moléculas orgânicas dissolvidas na solução do solo é importante 
para a nutrição das plantas e para o ambiente? 
A interação das moléculas orgânicas dissolvidas na solução do solo é importante para a 
nutrição das plantas, pois as reações de complexação que ocorrem nessa interação 
podem aumentar a disponibilidade de nutrientes no solo, como Fe
2+
, e diminui a 
fotoxidade, por exemplo, do Al
3+
. Tais reações também são importantes para o meio 
ambiente, pois aumentam a mobilidade de elementos tóxicos, como os metais pesados. 
 
 
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO – USP 
ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA - EEL 
LOB1206 – SOLOS II - 2º SEMESTRE 2014 
Prof. MARCO ALCÂNTARA 3 
 
11 Existem diferenças entre a concentração de um íon na solução do solo e a sua atividade 
química? Explique. 
A concentração de um íon representa a relação entre sua quantidade e a quantidade total 
do material onde está inserido (a solução do solo, por exemplo). A atividade química está 
relacionada ao potencial químico que diminui à medida que a quantidade de íons 
presentes em solução aumenta, o que por sua vez diminui energia livre de cada íon. A 
atividade química de um íon na solução pode ser calculada por: a = c . γ, onde a é a 
atividade química, c é a concentração do íon e γ é o coeficiente de atividade. Entretanto 
em soluções muito diluídas, pode-se considerar a atividade química aproximadamente 
igual a concentração pois as interações entre os íons são desprezíveis. 
 
12 Qual o significado de “especiação da solução do solo”? 
Especiação do solo é um processo que determina sob qual ou quais formas se 
encontram certa substância no solo, como por exemplo, se íons se encontram em 
solução ou ligados a outros íons, formando diferentes compostos ou complexos. 
 
13 Escreva uma reação simplificada de hidrólise de um cátion hidratado 
 
[Al]
3+
 + H2O  AlOH
2+
 + H
+ 
 
14 O que é um “complexo”? Escreva uma reação química simples ilustrando a formação de 
um complexo de esfera externa entre um cátion hidratado e um ligante. 
Um complexo é formado quando cátions metálicos se ligam a uma ou mais moléculas 
orgânicas. Usualmente o complexo é formado por um metal que atua como átomo central 
ligado a ânions ou moléculas neutras, denominadas ligantes. Conforme o tipo de ligação 
(coordenação) o complexo formado pode ser de esfera-externa, quando moléculas de 
água se interpõem entre o grupo central e os ligantes, ou de esfera-interna, quando o 
grupo central e os ligantes são ligados diretamente. Um exemplo de reação que ilustra a 
formação de um complexo de esfera-externa é o seguinte: 
M
+
(H2O)n + L
-
  M(H2O)nL , onde M
+
 é um cátion metálico e L
-
 é um ligante orgânico. 
 
15 Existem diferentes métodos para obter amostras da solução do solo? Explique dois 
desses métodos. Qual o método considerado “padrão”? 
Existem diferentes métodos para se obter amostras da solução do solo (em campo ou em 
laboratório). Os melhores resultados são obtidos em métodos de laboratório. Um deles é 
o método de deslocamento, considerado “padrão” e outro é o método de centrifugação. 
No método de deslocamento, a amostra é coletada a campo e acomodada em pequenas 
colunas (de vidro ou PVC, com20 – 25 cm de altura e diâmetro de 2,5 – 3,0 cm), na 
densidade aproximada do solo a campo e umedecida com água destilada-
desmineralizada numa quantidade equivalente a capacidade de campo. Após o equilíbrio 
do sistema (que dura algumas horas), inicia-se o deslocamento da solução do solo, o que 
é feito com a parte superior da coluna de líquido deslocante (álcool, água pura, por 
exemplo) que à medida que penetra no solo, desloca a solução do solo, gradativamente, 
pela pressão hidrostática que exerce sobre a coluna. Já no método de centrifugação, as 
amostras de solo coletadas são equilibradas com água destilada-desmineralizada (90% 
da capacidade de campo) por algumas horas em pequenos tubos de plástico. Após o 
equilíbrio os tubos são levados à centrífuga e a solução do solo é separada da fase sólida 
por centrifugação. Esse método é mais fácil e prático e os resultados são muito 
semelhantes aos obtidos pelo método do deslocamento. 
 
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO – USP 
ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA - EEL 
LOB1206 – SOLOS II - 2º SEMESTRE 2014 
Prof. MARCO ALCÂNTARA 4 
 
16 O solo do horizonte superficial de um Latossolo tem a capacidade de reter uma 
quantidade de água equivalente 30% do seu volume. Calcule o volume de solução de 
solo (em litros), que pode existir na camada superficial de 0 a 20 cm de profundidade de 
um hectare desse Latossolo. 
 
1 hectare = 10000m² 
Profundidade = 0,2m 
Vsolo= 10000m² x 0,2m = 2000m³ 
Vágua = Vsolo x 30/100 = 600m³ = 600000L 
 
17 Neste no mesmo Latossolo da questão anterior, na camada de 0-20 cm, o teor de K
+
 na 
solução é de 10 mg L
-1
. Calcular a quantidade de potássio que está presente na solução 
em 1 hectare. 
 
 1L ---------------- 10mg K
+
 
600000L--------- C = 6000000mg de K
+
 = 6kg de K
+ 
 
Lembrem-se sempre: “Tudo é uma questão de manter: a mente quieta, a espinha ereta e o 
coração tranquilo...” Bom trabalho. !!!! Marko.