3º Encontro -CTC, CTA e Unidades de medida

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 Troca de cátions (íons de carga positiva) 
entre a solução do solo e sua fase sólida;
 Características das reações de CTC:
 Rapidez
 Proporções estequiométricas
 Reversível
 A CTC depende do pH:
 Cargas eletrovalentes
 Cargas covalentes – dependentes de pH
 CTC = Cargas permanentes + cargas
disponíveis de acordo com o pH;
 Quanto MAIOR o pH, maior a quantidade de
íons H+ neutralizados, ou seja, maior a CTC
efetiva do solo.
 Cargas positivas que neutralizam a CTC do
solo:
 Bases: Ca2+, Mg2+, K+, Na+ e NH4+
 Alumínio: Al3+
 H+ que dependem do pH do solo
 CTC efetiva do solo - real
Solução salina não tamponada, como KCl 1 mol/L
ou CaCl20,5 mol/L
 CTC Total
Solução salina tamponada a um definido pH – CTC
efetiva + CTC dependente daquele pH
 CTC a pH 7,0
Solução tamponada de acetato de cálcio 0,5
mol/L, ou de acetato de amônio 1 mol/L, pH 7,0
O fenômeno de troca é REVERSÍVEL. Os
cátions adsorvidos podem ser deslocados por
outros, e, assim, sucessivamente.
O fenômeno de troca é uma REAÇÃO
ESTEQUIOMÉTRICA, isto é, obedece a lei dos
equivalentes químicos, um molcde um cátion
por um molcde outro cátion.
 É um PROCESSO RÁPIDO. Na determinação
da CTC, o tempo de agitação do solo e
solução varia entre 5 e 15 minutos.
 pH
Natureza dos Cátions trocáveis;
 Concentração da solução;
 Natureza da fase sólida.
Natureza dos Cátions trocáveis;
 Quanto maior a densidade de carga do cátion,
geralmente, maior é a capacidade dele de ser
retido pelas cargas negativas do solo. Sendo
assim, cátions polivalentes, geralmente, são
retidos mais facilmente
 Concentração da solução;
 Quanto maior a diluição, maior a troca de cátions
de menor carga por de maior carga.
Em solos muito úmidos (Ex: Amazônia), o 
cátions de menor valência, como o Na+, 
são substituídos pelo Al3+
Natureza do material da fase sólida
 A natureza do solo está diretamente ligada a
quantidade de cargas negativas presentes na fase
sólida – Argilas 2:1 e 1:1 e Óxidos de Fe e Al
Responsáveis por grande parte das cargas 
negativas de solos tropicais: MATÉRIA 
ORGÂNICA
Pouca incidência de Argilas 2:1
 Sistema Internacional de unidades de
medida;
Unidades bases;
Unidades derivadas;
m²
 ha = 10.000m²
Volume de área 
agricultável
Mais comum: m³
 Também utilizada: L
 1L = 1dm³
No caso da água que a densidade é 1Kg/dm³,
1L = 1kg
 Kg e seus múltiplos
 Também utilizada: t (tonelada)
 1t = 1000kg
Quando a composição química é conhecida:
mol. Ex: H2O
Quando a composição química não é
conhecida: g, kg. Ex: Matéria orgânica
 É a quantidade de matéria de um sistema
que contem as mesmas unidades
elementares, quantas forem os átomos
contidos em 12 g do 12C (carbono);
 Assim, corresponde a um mol qualquer
quantidade de matéria que contenha
6,022x1023 (n° de Avogrado) entidades;
Utilizada para unidades atômicas e
moleculares (muito pequenas).
Desse modo o mol é uma unidade de
grandeza da quantidade de matéria do
mesmo modo que o metro é uma unidade de
grandeza do comprimento.
 Pode-se ter um mol de átomos, de
moléculas, de íons, de prótons e de elétrons
(portanto de carga elétrica), ou de qualquer
outra entidade. Deste modo a unidade mol
deve ser acompanhada da entidade
considerada.
 A massa de qualquer quantidade de matéria
correspondente a um mol (6,022 x 1023entidades) é
denominada de massa molar (M).
 Tem-se, portanto a massa molar para moléculas-
massa molecular
Ex: H2O = 18g/mol (O = 16g, H = 1g)
 Para elementos - massa atômica
Ex: K = 39 g/mol
 E também para íons
Ex: OH- = 17 g/mol. (O = 16g e H = 1g)
Qual o número de mols de átomos que se
tem em 100g de Ca? 1 mol de átomo de Ca
possui 40g/mol.
Qual a massa de Ca existente em 3,5 mols do
elemento?
Qual o número de mols de átomos que se
tem em 160g de Mg? Um mol de Mg tem 24g.
Qual a massa de Mg em 4,5 mols do
elemento?
Qual o número de mols de átomos que se 
tem em 100g de Ca? 1 mol de átomo de Ca 
possui 40g/mol.
Qual a massa de Ca existente em 3,5 mols do 
elemento?
Qual o número de mols de átomos que se
tem em 160g de Mg? Um mol de Mg tem 24g.
160g de Mg = 6,66 mols de átomos de Mg
24g
Qual a massa de Mg em 4,5 mols do
elemento?
4,5 mols x 24g = 108g de Mg
 Por definição a concentração é a relação
entre quantidade de matéria (mol) do soluto
e o volume da solução;
 A unidade de concentração é mol / m³,
sendo aceito o uso dos múltiplos, tais como
exemplo, cmol/dm³;
O volume da solução também pode ser
expresso em L, assim, aceita-se: mol/L,
μmol/mL, etc.
 Em unidades de concentração, não é mais
recomendável o uso da percentagem (%),
assim como, de parte por milhão (ppm) ou
parte por bilhão (ppb). Estas unidades geram
dificuldade porque podem expressar relações
de massa/massa, massa/volume,
volume/volume ou volume/massa e sua
utilização requer esta especificação.
 Em lugar de percentagem recomenda-se a
utilização de unidades que mostrem
explicitamente a relação entre as grandezas
envolvidas, como g/kg, mg/g e μg/g (relação
de massa/massa) ou g/L (relação de
massa/volume).
Uma unidade conveniente para expressar
percentagem é dag/kg ou dag/dm3
considerando que, está relação preserva o
valor numérico da unidade.
 Para determinados os teores de fósforo (P)
disponível, a unidade aceita pelo SI para
expressar os teores são:
mg/kg, μg/g quando a amostra é
medida em peso de solo, ou
mg/dm3, μg/cm3quando a amostra é
medida em volume de solo.
 Para avaliação de fertilidade determinam-se
os teores trocáveis dos cátions Al³+, Ca²+,
Mg²+, Na+, K+(em situações específicas), H+
e a capacidade de troca catiônica (CTC),
como expressão da quantidade total de
cátions adsorvidos aos colóides do solo.
O conceito de mol possibilita expressar a
quantidade de matéria em termos de carga
negativa (elétrons), os teores trocáveis,
segundo o SI, devem ser expressos como
molc (mol de carga) por kg ou dm³ de solo.
 Para avaliação de fertilidade determinam-se
os teores trocáveis dos cátions Al³+, Ca²+,
Mg²+, Na+, K+(em situações específicas), H+
e a capacidade de troca catiônica (CTC),
como expressão da quantidade total de
cátions adsorvidos aos colóides do solo.
O conceito de mol possibilita expressar a
quantidade de matéria em termos de carga
negativa (elétrons), os teores trocáveis,
segundo o SI, devem ser expressos como
molc (mol de carga) por kg ou dm³ de solo.
Gerais:
 Área: m² ou ha (10.000m²)
 Volume: dm³ ou L
 Massa: g, kg ou t (tonelada)
 Matéria: 6,022x1023 de alguma unidade
 Concentração (geral): mol/dm³
 Análise química:
 Fósforo (P): g de P/kg de solo ou g de P/dm³ de
solo
 Bases: cmolc/kg de solo ou cmolc/dm³ de solo
 CTC a pH 7 - T
 CTC efetiva - t (no pH do solo)
 Soma de bases - SB
 Índice de saturação por bases – V
 Acidez trocável - alumínio trocável - Al
 Acidez total - H + Al
 Saturação por alumínio - m
 CTC a pH 7 - T
 CTC efetiva - t (no pH do solo)
 Soma de bases - SB
 Índice de saturação por bases – V
 Acidez trocável - alumínio trocável - Al
 Acidez total - H + Al
 Saturação por alumínio - m
 É a soma das bases mais o alumínio trocável
(Al3+)
t = SB (Ca2+, Mg2+, K+, Na+ e NH4+ ) + Al3+
É dada em cmolc/dm³
 Proporção de Al3+ na CTC efetiva
É dada em %
 É a CTC a pH 7,0 (neutro) ou pH 8,2 (Solos alcalinos e
salinos). É a soma da SB mais a acidez potencial (H +Al)
T = SB (Ca2+, Mg2+, K+, Na+ e NH4+ ) + (H + Al)
A determinação da acidez total ou potencial é feita 
usando-se como extrator uma solução tamponada de 
acetato de cálcio 0,5 mol/L, pH 7,0. Esta acidez inclui 
(H+ trocável, H de ligações covalentes que é dissociado 
com a elevação do pH, Al3+ trocável e ions passíveis de 
hidrólise como Fe3+e Mn2+). A maior parte do H provém 
das cargas negativas dependentes dopH, portanto do H 
ligado de forma covalente ao complexo de troca. 
É dada em cmolc/dm³
 A participação das bases na CTC a pH 7,0
É dada em %
 Para ânions como nitrato, cloreto, fluoreto,
que não sofrem interação específica com a
superfície adsorvente, a adsorção se dá por
meio de atração entre cargas opostas
(ligação eletrostática) à semelhança do que
ocorre com os cátions
 Poder do solo de reter ânions na fase sólida;
 Retenção dos ânions por meio de ligações
covalentes (fortes);
 Baixa reversibilidade;
 Padrões estequiométricos não são satisfeitos;
 Problemas com P em solos tropicais;
O ânion que pode deslocar o fósforo da 
fase sólida do solo com maior eficiência 
é o silicato (H3SiO4-). Em segundo lugar 
vem o sulfato. O nitrato e o cloreto 
praticamente não têm poder de 
substituir o fosfato
 Do que se trata o artigo?
 Quais os objetivos dos autores?
 Quais os métodos utilizados?
 Quais os resultados obtidos?
 Em que a pesquisa pode contribuir para a
agricultura brasileira?
 Na opinião da dupla, o que a pesquisa pode
contribuir em suas atividades profissionais?
 Grupo com 4 pessoas
 Entregar uma folha com o nome dos
integrantes e a resposta
 Duas situações: explique as características
de cada solo
 Valor baixo de T, deve ter sua fração argila
constituída de caulinita e óxido de Fe e de Al,
argilas pouco ativas, se o conteúdo total de
argila do solo não for muito baixo (solo arenoso).
 Um outro aspecto provável é a existência de
baixo teor de matéria orgânica neste solo. A
adição de matéria orgânica a este solo para
aumentar pelo menos temporariamente seu valor
T, seria recomendada.
 O valor de V é médio, e a percentagem de
saturação de Al3+é baixa, em razão dos baixos
valores de Al3+ presente em níveis não tóxicos.
 Muito ácido, tem baixo V, logo, alta participação
da acidez (H + Al) no complexo de troca,
podendo apresentar alta percentagem de
saturação por Al. Para uso agrícola, deverá ter o
seu pH elevado por meio de calagem, o que irá
causar aumento dos valores de SB e V,
aumentando, consequentemente, o seu pH.
 O seu valor de T e o valor de SB indicam que o
material constituinte da fração argila é ativo, ou
que o teor de matéria orgânica deste solo é
elevado, mas apresenta poucas bases no seu
complexo de troca
O solo C apresenta-se em boas condições
quanto ao seu complexo de troca e
características a ele relacionadas.
“Vivemos em um planeta chamado Terra. Este
planeta é dinâmico, ou seja, possui ciclos de
criação e recriação contínuos. As atividades
humanas exercem influência sobre estes
ciclos. Necessário se faz então, conhecer e
entender os processos que nele ocorrem,
para que nossas atitudes frente a este
planeta sejam mais consequentes.”