Acidez e Calagem do Solo

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AULA 3- ACIDEZ E CALAGEM DO SOLO
 
Jéssica Ribeiro Joaquim 2018016040
Questões:
 
1. Quais são os principais elementos químicos encontrados na análise elementar dos solos? 
· carbono (C), o oxigênio (O) e o hidrogênio (H)
· macronutrientes → nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg), enxofre (S).
· micronutrientes → ferro (Fe), manganês (Mn), zinco (Zn) e molibdênio (Mo).
 
2. Por que a maioria dos solos tropicais são muito intemperizados?
Resposta: Quanto maior a disponibilidade de água (chuvas mais intensas e frequentes), mais completas são as reações químicas do intemperismo. Como consequência, os minerais primários das rochas sofrem reações químicas e o resultado são solos com maior proporção de minerais secundários refletindo as variações de material originário (composição mineralógica).
3. Com a intemperização dos solos, quais elementos são transportados pela água de drenagem? 
Resposta: Minerais primários são carregados pelas águas e depositados nas bacias de sedimentação
 
4. Quais os elementos que resistem ao processo de intemperização? Por que?
Resposta: Os minerais mais resistentes ao intemperismo são aqueles que se cristalizam em temperaturas menores, mais próximas a 500ºC, com destaque para os óxidos de ferro, os hidróxidos de alumínio e o quartzo. O grau de resistência das rochas à ação intempérica depende de seus minerais constituintes e dos seus respectivos níveis de estabilidade físico-química.
 
5. Considerando alguns componentes da fase sólida do solo, tais como minerais de argila 2:1, óxidos de Fe e de Al, minerais primários e minerais de argila 1:1, qual seria a provável seqüência de evolução com o avanço do intemperismo?
Resposta : Óxidos de Fe e de alumínio (solos velhos) → argila 1:1 (argila não silicatadas, solos intermediários/velhos, solos profundos) → argila 2:1 (argilas silicatadas, solos jovens e rasos) → minerais primários.
 
6. Quais são os principais óxihidróxidos presentes na fração argila dos solos?
· Goethita Fe3+O(OH)
· Lepidocrocita Fe3+O(OH) 
· Ferrihidrita Fe5HO84H2O
 
7. Qual o mecanismo de geração de cargas nos seguintes colóides do solo:
Resposta:
• matéria orgânica → A geração de cargas da MOS é feita principalmente pela dissociação do H dos grupamentos OH da superfície dos coloides. 
• minerais de argila → Nos minerais de argila 2:1, ocorre a geração de cargas pela substituição iônica, sendo estas cargas permanentes e de grande maioria negativa. Nos argilominerais1:1, como a caulinita, a substituição iônica praticamente não ocorre, e a principal geração de carga é feita nas bordas do mineral pela protonção/dissociação nos grupos OH. Como PCZ da caulinita é baixo, na faixa de 3,5, a expressão de cargas negativas neste argilomineral é predominante.
• óxidos de Fe e de Al → Nos óxidos e hidróxidos, ocorre predominantemente a formação de cargas variáveis positivas, um a vez que o PCZ desses componentes está acima de 7 (Gibbsita = 7,5 e Hematita/Goethita = 8,5). é necessário um valor de pH da solução do solo acima de seu PCZ para que ocorra a expressão de cargas negativas, sendo uma situação extremamente rara.
8. O mecanismo de substituição iônica é mais destacado em solos tropicais ou temperados? Por quê? 
Resposta: As substituições iônicas ocorrem principalmente em argilas 2:1, que são as mais comuns em solos menos intemperizados, encontrados predominantemente em regiões temperadas, com menos ação dos agentes de intemperismo, como chuva e calor.
 
9. À medida que o pH aumenta, são geradas mais cargas negativas ou positivas nas superfícies da matéria orgânica e dos óxidos de ferro? Por quê?
Resposta: matéria orgânica: As cargas formadas são predominantemente negativas, sendo a MOS uma importante fonte de cargas negativas em solos intemperizados.
óxidos de ferro: Ocorre a formação de cargas variáveis positivas uma vez que é necessário um valor de pH da solução do solo acima de seu PCZ para que ocorra a expressão de cargas negativas, sendo uma situação extremamente rara.
 
10. Por que se diz que é praticamente impossível se encontrar balanço positivo de cargas na superfície dos materiais orgânicos humificados?
Resposta: Como PCZ do húmus é menor que 2 e a grande maioria dos solos possuem pH acima deste valor, as cargas formadas são predominantemente negativas, sendo a MOS uma importante fonte de cargas negativas em solos intemperizados.
 
11. Defina Ponto de Carga Zero (PCZ).
Resposta: Ponto de Carga Zero é o valor de pH em que a superfície de um coloide orgânico ou inorgânico possui balanço de carga zero.
 
12. Quais os valores de PCZ dos principais constituintes da fase sólida dos solos?
· Hematita/Goethita (óxidos de Fe) = 8,5
· Gibbsita (óxido de Al) = 7,5
· Caulinita = 3,5
· Húmus (MOS) < 2
 
13. Considerando a diversidade dos componentes da fase sólida, qual seria o valor médio do PCZ da camada superficial da maioria dos solos tropicais? Qual é faixa de variação do pH da solução do solo? Com base nessas informações, é mais comum se encontrar carga líquida negativa ou positiva nos solos?
Resposta : Solos da região tropical úmida apresentam grande proporção de caulinita, óxidos e hidróxidos de Fe e Al. Como o PCZ do solo é resultante do PCZ de seus constituintes, o PCZ da camada superficial está na faixa de 3,5 a 4, devido à grande atividade da MO, que tem PCZ abaixo de 2. Como a maioria dos solos apresenta um pH de 4,5 a 6, a carga líquida é negativa
 
14. Qual o principal coloide que atua na redução do PCZ dos solos?
Resposta: A MOS possui um PCZ muito baixo (inferior a 2), sendo responsável pela redução do PCZ do solo, principalmente nos altamente intemperizados.
 
15. Se o pH do solo for maior do que o PCZ, há predomínio de que tipo de carga (negativa ou positiva)? E se o pH for menor que o PCZ, o que ocorre?
Resposta: Quando o pH do solo está acima do seu PCZ, ocorre a dissociação do H dos grupos OH expostos, gerando cargas negativas. Por outro lado, quando o pH do solo está abaixo do seu PCZ, ocorre a protonação de H da solução do solo nos grupos OH expostos, gerando cargas positivas. 
 
16. À medida que a profundidade do solo aumenta, o PCZ de um solo tropical altamente intemperizado aumenta ou diminui? Por quê?
Resposta: Conforme aumenta a profundidade do solo ocorre a redução da quantidade de MOS. Como a MOS é a principal responsável pela redução do PCZ de solos altamente 
intemperizados, ocorre o aumento do PCZ deste solo, uma vez que nesse caso predominam os óxidos e hidróxidos de Fe e de Al, podendo ocorrer um balanço positivo de cargas em profundidade.
 
17. Aponte duas diferenças entre os processos de ligação iônica e covalente entre íons e colóides do solo. Dê exemplos de 2 elementos que apresentam cada um dos tipos de retenção pelo solo.
· Ligação Iônica: relativamente fraca e água de hidratação permanente. Ex Cálcio (cátions trocáveis) e nitrato (ânions).
· Ligação Covalente: reação mais íntima e sem água de hidratação. Ex: Cobre (metal pesado) e fosfato (ânion derivado de polipróticos).