Propriedades químicas do solo
37 pág.

Propriedades químicas do solo


DisciplinaQuímica do Solo92 materiais571 seguidores
Pré-visualização2 páginas
Barreiros-PE 
2014 
PROPRIEDADES QUÍMICAS DO SOLO 
Instituto Federal de Pernambuco - Campus Barreiros 
 Departamento de Desenvolvimento Educacional 
 Coordenação do Curso Superior de Tecnologia em 
Agroecologia 
Fundamentos de Solos 
Prof. Rômulo Souza 
 
Colóides 
COLÓIDE: Compreende as partículas do solo menores que 1 µm que 
são responsáveis pela atividade química do solo. 
A fração coloidal do solo é bastante heterogênea, pois é constituída 
de diferentes espécies de minerais e materiais orgânicos e, ainda, está 
no solo em meio a partículas maiores, como silte e areia. 
Superfície especifica; Cargas elétricas e Adsorção de íons 
\uf0fc A ASE de uma massa de partículas aumenta proporcionalmente 
com a diminuição do diâmetro. 
\uf0fc É a medida da área da superfície das partículas por unidade de 
peso (m2 g-1). 
\uf0fc As partículas coloidais apresentam alta superfície especifica; 
\uf0fc Quanto maior a ASE \u2192 maior será a reatividade das partículas do 
solo. 
Varia em função do 
tamanho e tipo de 
minerais; 
Aresta 
(mm) 
Número de 
partículas 
Superfície 
específica (m2/g) 
Fração do solo 
correspondente 
10 
1 
0,1 
0,01 
0,001 
1 
103 
106 
109 
1012 
0,0006 
0,006 
0,06 
0,6 
6,0 
cascalho 
areia grossa 
areia fina 
silte 
argila 
\uf0fc Em geral as partículas coloidais apresentam cargas elétricas 
quando colocadas em um meio líquido polar. 
 
\uf0fc As cargas elétricas dos colóides podem ser negativas ou 
positivas. 
Origem das cargas NEGATIVAS dos colóides do solo 
 
As cargas negativas existentes no solo podem ser classificadas em 
cargas permanentes e cargas dependentes do pH. 
\uf0a7 pH < 5,0 (predomínio de cargas positivas \u2013 atraem ânions) 
 
\uf0a7 pH > 5,0 (predomínio de cargas negativas \u2013 atraem cátions) 
Origem das cargas POSITIVAS dos colóides do solo 
 
\uf0fc Normalmente ocorrem em menor quantidade que as cargas 
negativas, mas prestam importante função, de vez que são 
responsáveis pela adsorção de ânions (muitos dos quais são 
nutrientes). 
 
\uf0fc São sempre dependentes do pH, aumentando à medida em que 
este diminui. 
 
\uf0fc Origem: Superfície de óxidos de Fe e Al; 
Lixiviação 
As cargas elétricas do solo (argilominerais e matéria 
orgânica) são fundamentais para a sustentação do 
crescimento e desenvolvimento das plantas porque são elas 
as responsáveis pela retenção dos nutrientes essenciais no 
solo. 
O solo funciona como um reservatório que estoca 
nutrientes, liberando-os para a solução do solo em 
pequenas quantidades, de onde as plantas podem absorvê-
los. 
IMPORTÂNCIA DAS CARGAS ELETRICAS 
ADSORÇÃO: Fenômeno químico de ligação ou atração entre a carga 
de um colóide e um íon da solução do solo e que resulta na sua 
retenção. 
+ 
+ 
+ 
+ 
Solução do solo Colóide do solo 
Na+ 
Na+ 
Mg2+ 
Mg2+ 
Ca2+ 
Ca2+ 
K+ 
PO4
3
- 
PO4
3
- 
Cl- 
Cl- 
Dessorção 
Adsorção 
Os fenômenos de adsorção e 
dessorção são comumente 
chamados de fenômenos de 
troca (CTC e CTA) 
- Capacidade de troca de Cátions (CTC) \u2013 Cargas negativas 
- Capacidade de troca de Ânions (CTA) \u2013 Cargas positivas 
ELETROSTÁTICAS X COVALENTES 
TIPOS DE ENERGIA DE LIGAÇÃO ENTRE COLÓIDES E ÍONS 
Fatores que afetam a energia de ligação entre os colóides e o íons : 
\uf0a7 Valência \u2013 Exceto H 
\uf0a7 Raio de hidratação 
\uf0a7 Concentração do íon na solução - o aumento da concentração de 
um íon na solução do solo provocará maior adsorção do mesmo, 
deslocando os demais adsorvidos que estejam em menor 
concentração 
\uf0a7 Seletividade do colóide 
De maneira geral, temos a seguinte ordem: 
CAPACIDADE DE TROCA DE CÁTIONS - CTC 
Coloide 
eletronegativo 
Coloide 
eletronegativo 
K+ 
Mg2+ 
K+ 
Ca2+ 
Al3+ K+ 
Mg2+ 
K+ 
Ca2+ 
K+ Mg2+ 
K+ 
Mg2+ 
Al3+ 
Al3+ 
Mg2+ 
Mg2+ 
Ca2+ Al3+ 
Mg2+ 
Ca2+ 
K+ 
K+ 
Equilíbrio químico: Coloide \u2013 solução do solo 
CAPACIDADE DE TROCA DE ÂNIOS - CTA 
Coloide 
eletropositivo 
Coloide 
eletropositivo 
Equilíbrio químico: Coloide \u2013 solução do solo 
CO3
2- 
K+ 
NO3
- 
Ca2+ 
Al3+ K
+ 
K+ 
Ca2+ 
K+ 
Cl- 
HCO3
- 
SO4
2- 
PO4
3- 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
Cl- 
NO3
- 
CO3
2- 
SO4
2- 
K+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
Cl- 
NO3
- 
CO3
2- 
SO4
2- 
Fatores que afetam a CTC do solo: 
1) Quantidade e tipo de minerais de argila (1:1 e 2:1); 
2) Área superficial especifica (ASE) 
3) Presença de óxidos e hidróxidos de Fe e Al 
4) Teor de matéria orgânica; 
5) pH (cargas dependentes de pH) 
- O fenômeno de troca é REVERSÍVEL; 
 
- O fenômeno de troca é uma relação ESTEQUIOMÉTRICA, isto é, 
obedece à lei dos equivalentes químicos; 
PRINCÍPIOS BÁSICOS QUE CARACTERIZAM A CTC 
 Desafio 01: Quantos kg de Ca2+ um solo argiloso com CTC de 1,7 
cmolckg
-1 seriam adsorvidos considerando uma área de 01 hectare e 
uma profundidade de 40 cm e uma densidade do solo de 1,23 g cm-
3? Massa atômica do cálcio: 40,08g 
1 mol de Ca2+ 40,08 g 
1 molc de Ca 40,08/2= 20,04 g 
1 mol de Ca 20,04 g 
0,017 molc de Ca X 
Peso de solo= 10000m2 x 0,4m = 4000 m3 x 1,23= 4920 t = 4920000 kg 
X= 0,34 g 
1 kg de solo 0,34 g 
4920000 kg de solo X 
X= 1672800 g = 1672,8 kg ou 1,67 
t da Ca 
ENTENDENDO A CTC DO SOLO e a unidade que a representa: cmolc kg
-1 
REAÇÃO DO SOLO 
\u2022 Disponibilidade de elementos essenciais às plantas 
\u2022 Problemas de toxidez de Al e Mn; 
\u2022 Baixos teores de cátions de caráter básico, como Ca e Mg; 
\u2022 Desenvolvimento de microrganismos do solo; 
\u2022 Necessidade de calagem 
IMPORTÂNCIA 
 
CONCEITO ÁCIDO-BASE 
 
 De acordo com a definição de Brönsted-Lowry (1923), ÁCIDO 
é uma espécie química que doa prótons 
 
 Entende por BASE toda substância capaz de receber prótons da 
água dando origem ao íon hidroxila 
 B + H2O BH
+ + OH- 
 
 HA + H2O A
- + H+ (H3O
+) 
 
Os solos apresentam uma reação ÁCIDA, NEUTRA OU ALCALINA \u2192 pH 
A fonte de acidez do solo deve-se a presença de \u201cGRUPOS ÁCIDOS\u201d 
com diferentes capacidades de ceder prótons. 
\uf0f7
\uf0f8
\uf0f6
\uf0e7
\uf0e8
\uf0e6
\uf03d
\uf02bH
1
logpH
 
\uf0d8 ACIDEZ: Capacidade de uma substância liberar H+ na solução 
do solo, sendo esta expresso em termos de pH 
Quanto MENOR o valor de pH, MAIOR a atividade de íons H+ e 
maior é o caráter ácido da substância 
Onde: (H+) = atividade de íons H+ em mol L-1. Concentração muito 
baixa~atividade 
Solos tropicais Lixiviação de 
bases 
Degradação 
química do solo 
Forte 
Média 
Fraca 
Fraca 
Moderada 
Média 
Forte 
Muito forte 
9,0 
8,0 
7,0 
6,0 
5,0 
4,0 
Alcalinidade 
Acidez 
Neutralidade 
Valor do pH define a acidez ou alcalinidade do solo 
Faixas de acidez e alcalinidade encontradas na maioria dos solos 
agrícolas. 
Fonte: Lopes, 1989 
1) ACIDEZ ATIVA 
TIPOS DE ACIDEZ 
Medida da atividade dos íons H+ na solução do solo. É determinada 
pela leitura de pH do solo. 
\uf0f7
\uf0f8
\uf0f6
\uf0e7
\uf0e8
\uf0e6
\uf03d
\uf02bH
1
logpH
Considerando uma concentração de H+= 10-3 (0,001) mol L-1, qual 
seria o pH? 
pH = 3,0 
Considerando uma concentração de H+= 10-2 (0,01) mol L-1, qual 
seria o pH? 
pH = 2,0 
Determinação da acidez ativa 
 
\uf0d8 O pH pode ser influenciado pelo manejo (irrigação, precipitação, 
adubações, calagem). Dependem da época de amostragem; 
 
\uf0d8 Para determinar a acidez ativa são utilizados métodos 
potenciométricos com eletrodo específico; 
Os métodos potenciométricos