Minerais de Argila- anotações aulas 24-08 e 14-09

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Introdução a Ciência do Solo- Minerais de Argila | Kamilla Cornel 
 
Minerais de Argila I Minerais Secundários 
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AULA 24/08 
1. Estrutura cristalina 
2. Composição 
Na rocha existem determinados minerais que são 
denominados minerais primários por estarem contidos no 
material de origem e posteriormente ao processo de 
intemperismo desses minerais, a intemperização ocasiona 
algumas alterações no mineral da rocha e sua posterior 
transformação nos minerais secundários. 
Entre eles estão os minerais mais importantes dos minerais 
secundários que estão na fração argila. 
A capacidade de retenção de nutrientes se dá pelas cargas 
elétricas que serão projetadas nas superfícies dos 
minerais. 
Como os minerais conseguem reter nutrientes, elementos 
químicos, iônicos, catiônicos ou aniônicos (cargas positivas 
ou negativas)? Basicamente porque as argilas (também a 
própria matéria orgânica do solo) contém cargas elétricas. 
CONSTITUIÇÃO DO SOLO -> fases de solução líquida 
sólida e gasosa (líquida fica junto com a gasosa retida no 
solo, à medida que a água vai sendo drenada é usada pelo 
solo, os espaços vazios vão sendo preenchidos por gases). 
Sólida- mineral (ocupa a maior parte da proporção do solo) 
e orgânica (agrupamentos orgânicos, humus do solo) 
MINERAL (pode ser subdividida em três frações de 
tamanho, se diferenciam apenas pelo tamanho)- areia 
(maior fração), silte (fração intermediária, menor do que a 
areia mas muito maior que a argila, um solo com silte, é 
parecido com apertar talco molhado, possui uma 
sebosidade, solos com composições de silte possuem muita 
erosão) e argila (detentora de propriedade que as outras 
frações não possuem, principalmente por ser uma estrutura 
já transformada quimicamente, um material já secundário, 
possui cargas elétricas sendo manifestada na superfície, nos 
solos brasileiros em maior o caráter negativo, mais 
facilidade em reter elementos de cargas positivas. Se na 
superfície da argila se tem elementos com cargas negativas, 
pela diferenciação em potencial de carga existe uma 
retenção mesmo que temporária desse elemento físico na 
superfície) 
 
 
 
DIFERENÇAS APENAS NO TAMANHO: 
Na fração argila, as transformações já não são mais físicas, 
mas sim químicas, os minerais são dissolvidos e 
transformados em outros minerais, isso só acontece na 
própria fração argila. Uma partícula de argila é impossível 
de ser observado a olho nu, e a composição e continuação 
já não são mais materiais primários (como o quartzo por 
exemplo, que não chega na fração argila, não consegue se 
diminuir em uma partícula menor) então para produzir a 
fração argila se necessita de mudanças químicas pois são 
matérias secundárias. Se trata de um refinamento. 
Quanto a argila quanto a matéria orgânica vai 
desempenhar grande parte dos nutrientes do solo (de 
água a acidez). 
As partículas de argila sempre quando vistas, estão em 
empilhamento, se assemelham a um cristal maior (se 
assemelha pelo conjunto, porém não é um cristal) mas na 
verdade são pequenas partículas que se unem umas as 
outras. 
Para formar essas estruturas de minerais principalmente 
da função argila, se tem duas unidades básicas, peças do 
quebra cabeça: 
 
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A primeira dessas unidades básicas é chamada de 
tetraedro de cilício, é como se fosse uma pirâmide, onde a 
bolinha preta indica um silício, que por sua vez se liga em 4 
oxigênios (oxigênio basal). Essas estruturas não acontecem 
sozinhas na natureza, acontecem juntas umas às outras 
fazendo ligações químicas por exemplo, um desses 
oxigênios pode pertencer a dois tetraedros (duas 
pirâmides), isso pode acontecer com casa um deles pois 
vão se juntando um ao lado do outro, tanto que o oxigênio 
acima da pirâmide tem a função de se ligar com o de cima. 
Isso forma uma folha de tetraedro de silício, há constituição 
de silício lá dentro do mineral, e esse silício é organizado 
dentro de uma pirâmide formada por 4 oxigênios. 
Temos uma outra estrutura que é chamada de octaedro, 
esses oito lados nada mais são que um alumínio ligado a 
seis oxigênios. Não é o número de oxigênio que determina 
o número de lados e sim a forma como a figura assume o 
espaço. No octaedro de alumínio, 6 oxigênios ligados 
formam um plano com o alumínio no meio, (sempre um 
oxigênio nas extremidades para se ligar com as outras 
estruturas). Assim como no tetraedro essas estruturas 
também não acontecem sozinhas, precisam estar juntos e 
ocorrem na forma de folha de octaedro. 
A partir dessas duas estruturas a maior parte dos minerais 
que conhecemos e são importantes para a dinâmica de 
funcionamento do solo, a partir de suas diferentes 
composições dessas duas estruturas que vão formar 
diferentes minerais. 
AS FOLHAS DE TETRAEDROS E OCTAEDROS PODEM 
SE UNIR: 
 
 
 
 
 
Em alguns casos, os octaedros de alumínio, ao invés de ter 
alumínio dentro de sua estrutura, terão ferro+2 ou mg+2. 
Isso vai originar determinadas modificações das estruturas 
do octaedro. 
Em alguns casos dentro do tetraedro de silício, pode ter 
um tetraedro de alumínio no meio. 
Isso irá acontecer em alguns processos de formação do solo 
que acabam se modificando (ocorrem erros), origina uma 
grande quantidade de cargas. 
O primeiro mecanismo físico químico que consegue 
produzir cargas elétricas na superfície das argilas é 
chamado de substituição isomórfica. É uma substituição 
pois é entra um elemento em determinada estrutura, que 
não deveria ser o ideal. 
SUBSTITUIÇÃO ISOMÓRFICA 
Basicamente essas cargas elétricas são projetadas de forma 
estrutural, não dependem de PH pois estão dentro dos 
minerais e fazem parte da estrutura dos minerais. Pode 
estar ácida, básica ou neutra, essa carga elétrica sempre 
estará lá. É uma carga produzida pela substituição chamada 
isomórfica (iso=igual, mórfica=forma). É quando um íon que 
tem um tamanho, uma forma iônica parecida com a qual 
deveria estar ali dentro da estrutura, toma o lugar. Isso 
produz um déficit de carga. 
Mineral de argila do tipo 1:1 (caulinita) e óxidos são os 
mais encontrados no brasil, o intemperismo pode modificar 
a argila e a envelhecer. 
Minerais (argilas) 2:1 estão mais na campanha meridional 
gaúcha, possuem quase nada de óxidos por isso nossa 
região não tem coloração mais viva, amarelada ou 
avermelhada na superfície. Solos com pouco óxido são mais 
cinzentos e esbranquiçados. Elas retêm muita água e mais 
nutrientes por serem mais novas. 
ENFATIZANDO A SUBSTITUIÇÃO 
O ideal é que tenhamos dentro dos tetraedros de silício+4, 
o próprio silício. O ideal é que tenhamos dentro da 
estrutura dos octaedros, o alumínio +3. 
Mas durante o processo de montagem do mineral, ou seja, 
processo de estruturação do mineral, alguns erros podem 
acontecer devido ao caos na formação ou transformação 
do mineral. 
No caso das lâminas de tetraedro de silício, temos uma 
substituição do silício pelo alumínio, e ao contrário do 
silício que tem +4 de carga, o alumínio tem +3. 
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Essa diferença de +4 para +3 provoca um balanço dentro 
das cargas elétricas e isso produz um potencial de carga 
negativa, que é manifestado na superfície do mineral. 
No caso da lâmina de octaedros, ao invés de entrar um 
alumínio +3 de carga, entra um íon de um tamanho 
parecido (ferro ou magnésio) e que tem carga +2. 
Então de +3 diminui a carga para +2, essa substituição que 
acontece nas lâminas dos octaedros, também produz um 
potencial de carga negativa. 
Quando essa substituição acontece nos tetraedros, temos 
essa carga elétrica acontecendo na superfície só superior 
ou só inferior da estrutura, seria somenteuma “casca”. A 
carga aqui é mais forte, mas ela se condensa em um 
espaço menor. 
Quando essa substituição ocorre no octaedro, nós temos 
essa carga, diferença de potencial, se projetando na 
superfície superior e na inferior. A carga é menor, mas a 
área que essa carga ocupa é muito maior. 
Essa substituição estrutural (isomórfica) não depende da 
carga de PH, e só acontece nos minerais (argila) 2:1. A partir 
do momento que existe essa substituição teremos a 
produção de uma carga negativa de íons. 
Temos uma outra forma de formação de cargas: A 
chamada quebra de arestas. 
SUBSTITUIÇÃO POR QUEBRA DE ARESTAS 
É basicamente quando temos os oxigênios terminais 
(extremidades) que quando não tem outro tetraedro para 
se ligar (com oxigênios), vão acabar se ligando aos 
hidrogênios. Sempre um oxigênio se liga a outra face de 
tetraedro, porém pode chegar um momento que o oxigênio 
da extremidade precisa se ligar a um hidrogênio. A 
depender da acidez do solo e do PH, ele vai se ligar 
principalmente nos hidrogênios. Isso se dá pois os 
tetraedros são estruturas finitas. 
E é por isso que os hidrogênios são um problema para 
quem trabalha com solos, pois eles normalmente vão 
ocupar essas cargas elétricas (não das estruturais e sim as 
das bordas e arestas dos minerais) e ocupando o lugar nos 
oxigênios, impedindo que ele possa segurar nutrientes. 
Então se o PH está muito baixo significa que tem muito 
hidrogênio disponível, e vamos ter basicamente a carga 
elétrica ligada a um hidrogênio. 
Quando fazemos a calagem (eliminação do hidrogênio), 
liberamos essas cargas elétricas que ficam disponíveis. 
É preciso saber que solos na sua fração de argila são 
compostos por essas cargas elétricas, pois é essa a 
diferença que mostra o quanto os solos arenosos são 
levados pela chuva, que é justamente por não possuírem 
argila e não terem as cargas elétricas. É a carga elétrica que 
segura os compostos, para não perder os nutrientes 
facilmente. 
Assim é possível se pensar o manejo em torno da acidez 
ou mesmo a retenção de nutrientes. 
ENTÃO EXISTEM DUAS CARGAS: 
Uma com a substituição isomórfica, que sua projeção é na 
superfície, mas a substituição é realizada dentro do 
mineral (não depende de PH e a carga é reduzida pela 
substituição de elementos dentro da estrutura dos 
tetraedros). Argilas 2:1 possuem então, uma enxurrada de 
carga negativa, que vai facilmente se ligar a moléculas 
positivas. SÓ OCORRE SUBSTITUIÇÃO ISOMÓRFICA NA 
ARGULA 2:1 
A outra é o mecanismo de quebra de arestas que 
correspondem a os oxigênios que estão na porta dos 
minerais e que não tem outro tetraedro para se ligar 
(outra carga negativa). E essa carga negativa quando o 
solo está muito ácido, ela vai estar principalmente em 
interação com esses hidrogênios, e se esses hidrogênios 
estão ligados ao oxigênio, o oxigênio não terá carga 
disponível para segurar nutrientes (principalmente o 
cálcio já que o hidrogênio não é capaz de o segurar). Essa 
etapa sim é dependente do PH, e pode acontecer em 
qualquer mineral, tanto na argila 2:1, 1:1 e nos óxidos. 
➔ Na argila 1:1 e nos óxidos como não existe 
substituição isomórfica, a única forma de se 
produzir carga é pela quebra de arestas dos 
oxigênios terminais pendentes. 
 
 
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OS DIFERENTES MINERAIS: 
CAULINITA - material da folha de caderno, o mineral mais 
abundante nos solos no mundo inteiro, ocupa a maior 
proporção do mineral argila. São minerais do tipo 1:1, uma 
folha de tetraedro de silício ligada a uma filha de octaedro 
de alumínio. A aparência da caulinita é como se fossem 
folhas perfeitas empilhadas, como sanfonas (se apresentam 
quase como cristais mesmo não sendo). 
Quando o solo de caulinita é jovem, tem os ângulos bem 
retos, quanto mais vai envelhecendo ela vai ficando um 
pouco mais arredondada nas arestas, como se l tempo 
fosse a polindo. Os materiais sofrem muito o fator clima. 
ESSA IMAGEM SE TRATA DE UMA PARTÍCULA MUITO 
PEQUENA. 
 
 
 
 
 
A caulinita por ser mineral argiloso possui as partículas 
muito compactas entre si gerando um adensamento (forma 
natural). Se trata de um dos maiores problemas de 
operações de máquinas, que no manejo do solo esse 
processo é chamado de Compactação (forma feita pelo 
homem). 
Todos os solos contêm caulinita em maior ou menor 
proporção. Temos a caulinita ocupando a maior proporção 
da fração argila, dos materiais secundários que acontecem 
no solo. 
Latossolo Amarelo- óxido de ferro pinta a caulinita 
deixando com aspecto amarelo. 
Gleissolo- solo hidromórfico, não tem óxido de ferro pela 
remoção da água que é permanente. A coloração do solo 
vai constar quase que originalmente a coloração da 
caulinita (mais acinzentada, esbranquiçada). 
Latossolos Vermelhos- Cheios de hematita que são óxidos 
de ferro que dão a coloração vermelha, mas nesses solos 
que ficam no basalto catarinense, a maior proporção de 
argila é do tipo caulinita que estão pintadas pela hematita. 
Os óxidos de ferro vão pintando os minerais, por isso as 
diferenças de coloração. Dependendo da proporção de 
óxido de ferro e caulinita, se terá cores mais vivas ou 
menos vivas. 
ESMECTITA 
Ao contrário da caulinita, ela é um mineral do tipo 2:1, 
tem uma folha de tetraedro em cima, outra embaixo (como 
castas de pão) e a folha de octaedro de alumínio no meio, 
ou seja, duas folhas tetraedro pra uma de octaedro de 
alumínio. 
É um mineral 2:1, ou seja, tem substituição isomórfica. 
Esses minerais são duas lâminas de 2:1 (tetraedro de silício, 
octaedro de alumínio, tetraedro de silício), mas é 
importante saber que isso se repete uma em cima de outra. 
Pela grande quantidade de carga produzida pelas 
modificações e pelas substituições isomórficas, quando 
chove o mineral consegue ampliar seu espaço entre essas 
camadas e entra água ao meio. Quando seca, a água sai 
desse espaço e o mineral contrai, então na verdade a 
esmectita é como uma sanfona, se expande quando 
encharcada e se contrai quando seca. 
Esse processo é o que faz com que exista o processo de 
turbação, que é principalmente característico de uma outra 
classe de solos chamados verdes solos. São esses solos que 
quando há um período grande sem chuva, é possível 
observar rachaduras nele (fraturas). 
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*Assim é preciso pensar no que se planta em determinada 
região, plantações com raízes sensíveis morrem com essas 
fraturas. 
As esmectitas não só conseguem reter uma quantidade 
enorme de nutrientes como também conseguem reter 
água, só que essa questão de reter água é o que transforma 
os solos tão plásticos, pegajosos e difícil de operacionalizar 
com máquinas, sobretudo pelo preparo convencional ou da 
própria semeadura. 
Solos plásticos se tem um limite para maquinar, e quando 
esses solos ficam muito encharcados, fica muito plástico e 
pegajoso, quando seco ele acaba ficando muito duro. Os 
dois extremos possuem problemas em ponto de vista de 
preparos, operações de máquinas e plantios. 
Nossos solos (RS) são uma grande mescla de caulinita com 
esmectita. 
Esmectita é um mineral 2:1 
 
AULA 14-09 (CONT. MINERAIS DE ARGILA) 
ÓXIHIDRÓXIDOS DE FERRO 
GOETITA- confere cores amarelas aos solos, em gera sua 
fórmula química é FeOOH, ou seja, tem ferro, dois 
oxigênios e um hidrogênio em sua estrutura, o que 
chamamos de célula unitária (é a menor unidade de 
mineral cujo qual tem uma fórmula química bem definida. 
O mineral goetítico não vai apresentar somente isso em 
termos de presença de elementos, mas é uma repetição 
dessas fórmulas químicas. Inclusive o ferro, vai estar no 
lugar do alumínio, nos octaedros de alumínio. 
Mas por que ele nãoproduz carga por substituição 
isomórfica? Nesse caso em específico, temos o ferro com 
valência +3, não é o ferro +2. 
Como o alumínio também é +3, irá se substituir essa 
estrutura, mas não irá produzir um déficit de carga pelas 
duas produzirem carga +3. O déficit de carga só irá 
acontecer quando a quantidade de cargas de um elemento 
químico é diferente da quantidade de íons que deveriam 
estar ali ocupando aquele espaço. Então na goetita, assim 
como no caso da própria hematita, o ferro possui carga +3, 
não é o que acontece nas esmectitas, que quando ocorre 
substituição é com o ferro +2, que aí sim produz diferencial 
de carga e acaba produzindo o déficit de carga. 
Então Goetita confere cores amareladas, alaranjadas a 
depender da proporção em que esse óxido pode aparecer 
com outro óxido junto. Então existe um gradiente de cor, 
mas em geral fica com uma esfera alaranjada mais clara 
ou mais densa. Normalmente esse material está 
relacionado a alguns tipos de ambientes, em condições 
frias e úmidas, e possui elevado nível de matéria orgânica 
e concentrações ácidas. 
A primeira condição ambiental para que esse mineral se 
desenvolva dentro do solo (e esse solo só vai aparecer em 
solos de médio a elevado grau de desenvolvimento, então 
quanto mais velho é o solo, a depender de algumas 
condições ambientais, vamos ter esse mineral aparecendo 
em menor proporção, mas o solo precisa ter um estágio 
relativamente avançado de evolução, ou seja um solo mais 
novo não vai apresentar grandes proporções de goetita 
mas sim um solo mais velho. 
Isso acontece muito na classe dos latossolos 
(especificamente nos amarelos por exemplo) que cumpre 
um papel muito importante na definição de classe dos 
latossolos que são solos muito velhos (intemperados). Irão 
aparecer também em solos em regiões frias e úmidas, 
quando os latossolos acontecer em regiões de clima mais 
quentes e mais secas não é a goetita, que vai aparecer 
muito, mas sim a hematita que é o óxido vermelho. 
Goetita está presente também em solos em gerais com 
elevados teores de matéria orgânica, ou seja, quanto mais 
matéria orgânica (carbono) tiver no solo, justamente 
propiciado por regiões mais frias que retarda a 
decomposição da matéria orgânica e mantém o carbono 
por mais tempo no solo. Então o efeito da matéria 
orgânica também propicia o desenvolvimento desse 
mineral. Esses solos são ácidos, com PH abaixo de 
geralmente 5,5 ; 5, ou até menos chegando a 4; 4,5. 
Na sua estrutura, possui cristais na forma de partículas 
espinhadas. 
Nunca irá acontecer somente um mineral na fração argila, 
sempre será um compilado, as vezes se pode ter caulinita, 
esmectita e óxidos tudo junto. 
Mas a depender da proporção em que esses solos 
acontecem, é possível se ver a coloração bem delimitada. 
HEMATITA 
Hemo= hemoglobina= vermelha. 
A hemoglobina, assim como os óxidos de ferro desse nível, 
pois nossa proteína sanguínea também tem ferro desse 
nível. Possui um valor de ferro bastante apreciado, são 
responsáveis pela coloração vermelha nos solos. 
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Sua estrutura é Fe203, ou seja, a hematita é o óxido de 
ferro que contém mais ferro em sua estrutura, pois ao invés 
de possuir íons de ferro+1, possui +2. 
Quanto mais ferro se tem em uma estrutura, mais ela terá 
sua coloração puxada para o vermelho. Quanto menor 
ferro (mas ainda com a presença do mesmo, haverá uma 
coloração mais sutil, é um gradiente). 
Estão nas estruturas de octaedros de ferro, quando 
substituem o alumínio. Assim como no caso do tetraedro, 
não possui formação de carga na sua substituição 
isomórfica. 
A hematita irá ocorrer em regiões quentes e úmidas com 
estação seca definida, ao contrário do que acontece na 
goetita. Se faz necessário uma região que chova pouco, por 
isso em geral, boa parte das missões jesuíticas do RS, possui 
solos com elevados números de óxidos de ferro do tipo 
hematita, que forma aqueles solos muito velhos, 
intemperizados, profundos e avermelhados. 
A hematita tinge de vermelho os demais minerais do solo. 
Nós também temos outro tipo de hidróxido de ferro, que 
são os hidróxidos de alumínio: 
GIBBSITA 
Não contém ferro em sua estrutura, possuem uma fórmula 
definida como Al (OH)3), esse alumínio também está 
dentro das estruturas dos octaedros, porém nesse caso 
não se tem produção de cor. 
Ocorrem em solos muito intemperizados, nos solos mais 
velhos que existem. 
A origem desse material se dá pela caulinita, ou seja, 
quando a caulinita se intemperiza e perde a sua única 
lâmina de tetraedro de silício, ela se converte a gibbsita 
que é a única coisa que sobra nela são os octaedros de 
alumínio, então por isso é produzido pela caulinita, se 
trata do que sobrou do processo de retirada do silício de 
minerais mais jovens. 
FORMAÇÃO DE CARGAS NEGATIVAS NOS COLÓIDES 
MINERAIS DO SOLO 
-SUBSTITUIÇÃO ISOMÓRFICA (estrutural, permanentes, 
não depende do PH) 
-QUEBRA DE ARESTAS (aquela que se formas nas bases e 
depende de PH) 
As cargas elétricas são o fenômeno cujo qual toda a 
retenção de nutrientes, inclusive a própria retenção de 
água, a forma como as partículas do solo se agrega 
também tem influência direta das cargas elétricas, então é 
um tema importante. 
O raio iônico das substituições geralmente só irá aceitar 
íons com geralmente no máximo 1 íon abaixo. Ex.: íon +4 
só pode substituir por íon +3. 
ABSORÇÃO DE CÁTIONS PARA NEUTRALIZAR AS 
CARGAS: 
Exemplo de caulinita com cargas negativas a volta que não 
possui substituição isomórfica, então é por arestas, onde 
as bordas dos minerais começam a manifestar essas 
cargas negativas (os oxigênios que ficam no finalzinho do 
mineral, pode se observar que se tem vários elementos 
químicos e nutrientes. 
- Esmectita dura pouco pela grande quantidade de 
substituições isomórficas. 
Essas cargas elétricas que são produzidas na volta dos 
minerais são responsáveis pela retenção dos nutrientes, 
quando mais hidrogênio temos no solo mais alumínio +3 
(não o que está dentro da estrutura) se terá livre na 
solução do solo, é esse alumínio tóxico pode ser absorvido 
e mata as raízes. A plasmólise celular evita que as raízes 
consigam ter elasticidade suficiente, elas estouram, existe 
extravasamento celular, que profissionais chamam de 
queima da raiz (se trata de um rompimento celular 
literalmente). 
Por isso no caso das cargas que são dependentes de PH se 
pode ajustar isso a partir da calagem e elimina tanto o 
problema do alumínio quanto o problema do hidrogênio 
ligado a essas cargas e a partir disso se tem mais cargas 
disponíveis para retenção de elementos cargas positivas. 
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Quando se tem o processo de quebra de arestas, a carga 
negativa do oxigênio que é produzida no final do mineral 
(aquele que não tem mais onde se ligar pelo mineral ter 
acabado) ele irá pegar o hidrogênio do solo (que é muito 
pequeno), então quanto mais hidrogênio se tem no solo, 
maior é o bloqueio dessas cargas elétricas que poderiam 
estar disponíveis para por exemplo: potássio, cálcio, 
magnésio. 
Então se utiliza da técnica de calagem (aplicação de 
calcário) para elevar o PH eliminar o hidrogênio mesmo que 
temporariamente do sistema e deixar essa carga do 
oxigênio livre para que ela possa reter um outro nutriente. 
Nesse caso em geral, o processo de quebra de arestas vai 
originar cargas negativas nas argilas 1:1, origina 
comparativamente a substituição isomórfica (só dentro 
dos minerais jovens 2:1, minerais instáveis) uma baixa 
quantidade de cargas, e possuem uma fertilidade química 
menor, mais pobre se comparar com solos mais jovens, e 
dependentes de PH. 
Além das cargas,tanto de substituição isomórfica quanto as 
de quebra de arestas que são nos minerais, também temos 
cargas elétricas principalmente cargas elétricas negativas 
que são produzidas na matéria orgânica. Então a matéria 
orgânica, principalmente aquelas que estão nos primeiros 
centímetros concentrados no horizonte A, conseguem 
produzir uma quantidade muito grande de cargas elétricas 
negativas, principalmente pelos grupos hidroxílicos que são 
as hidroxilas fenólicas, ligadas a anéis aromáticos, já os 
coloides orgânicos irão produzir caráter carboxílico, ou seja, 
grupos que estão presentes nas estruturas dos ácidos 
orgânicos que compõem a matéria orgânica do solo. Essas 
cargas também são dependentes de PH então quanto 
adicionamos calcário também libera as cargas para ficarem 
disponíveis para reter potássio, cálcio e etc. (todos que 
tiverem carga positiva). 
A matéria orgânica também é responsável por uma parte 
muito expressiva das cargas elétricas negativas do solo, só 
que como temos muito menos matéria orgânica no solo 
do que temos de minerais de argila, pelo menos nos solos 
utilizados na agropecuária, a gente dá uma ênfase para os 
minerais, porém a matéria orgânica também é bem 
importante. 
Se perde a matéria orgânica (por erosão por exemplo) o 
solo perde sua capacidade de absorver nutrientes, e as 
cargas produzidas por ela vão embora também, sobrando 
só as cargas elétricas. 
FORMAÇÃO DE CARGAS POSITIVAS 
ÓXIDOS DE FERRO- É importante saber que não temos 
só cargas negativas no solo, também há positivas que são 
muito importantes. Em geral nossos, a maior parte das 
cargas elétricas, vão ser negativas, mas a depender do Ph 
do solo nós podemos ter a inversão da polaridade da carga. 
Quando temos muito hidrogênio no solo (ou seja, um ph 
muito baixo, é ácido. PH baixo solo ácido, PH mais alto solo 
menos ácido) nós temos as vezes dois hidrogênios que se 
ligam a um oxigênio final (oxigênio que produz a carga 
negativa, hidrogênio que produz carga positiva) e ao invés 
de ter só o bloqueio dessa carga negativa, nós devemos 
MUDAR a carga. Então a depender do PH ela pode ser uma 
carga positiva ou carga zero por estar bloqueada, ou até 
normalmente quando aplicamos calcário teremos a 
liberação desses hidrogênios, e teremos as cargas negativas 
novamente liberadas para reter nutrientes. 
Os óxidos de ferro de forma geral, ocupam um papel 
importante que é o de poderem apresentar cargas 
positivas, e essas cargas positivas que se ligam não são 
permanentes (são temporárias tanto no bom quanto no 
mal sentido), então chamamos de complexos de troca, 
pois os elementos ficam se trocando, uma hora tem 
nitrogênio, outra tem cálcio +2, sai e entra potássio e etc, 
são um complexo de troca que acontecem tanto para 
elementos de cargas positivas que vão ser retidos pelas 
cargas negativas, quanto também acontecem com 
elementos de carga negativas que vão ser retidos por 
cargas positivas. 
Então é bom se ter carga positiva no solo, pois tem 
determinadas espécies químicas que são detentoras de 
cargas negativas e precisam de cargas positivas para 
ficarem retidas e assim posteriormente serem 
disponibilizadas para as plantas ou micro-organismos da 
flora. 
Em geral nossos solos vão apresentar sempre muito mais 
cargas negativas, nossa capacidade de troca de cátions 
(retém carga negativa) é muito maior. Mas todos os solos 
apresentam em determinado momento também uma 
quantidade razoável de solos com carga positiva que vão 
ter capacidade de ter ânions que são íons com carga 
negativa (retém carga positiva) que é a capacidade de 
troca aniônica. 
CAPACIDADE DE TROCA ANIÔNICA - CTA 
Para ter a capacidade de troca aniônica, chamada de CTA, 
nós devemos ter cargas positivas nos minerais do solo. E 
quais são os minerais que são parte importante para se ter 
carga positiva? são os óxidos de ferro e de alumínio. 
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Não veremos cargas positivas, mas esmectitas que são 
minerais 2:1, é quase que inexpressivo nos minerais 1:1 
(caulinitas de forma geral), na matéria orgânica 
praticamente nada (só em alguns grupos aminados) não 
teremos cargas positivas. Realmente só se terá cargas 
positivas expressivas nos óxidos de ferro e alumínio em 
condições de extrema acidez. 
Essas cargas positivas dos minerais serão responsáveis por 
reter os grupos fosfáticos, sulfatos, cloro, enxofre, 
nitrogênio na forma de nitrato, todas as espécies químicas 
que são nutrientes. 
 
ROTAS DE FORMAÇÃO DE MINERAIS 
A mesma classe de minerais primários pode produzir mais 
tipos de minerais secundários. Não existe uma rota direta 
dizendo que tal mineral irá formar tal mineral secundário, a 
formação irá depender sempre dos climas, intemperismo e 
outros fatores de formação e são conjugados por eles. De 
acordo com o clima da região, já é possível saber o tipo de 
material que se irá encontrar. 
 
 
Os minerais que se encontram no solo, se originam da 
decomposição dos minerais primários, pelo processo de 
intemperismo. 
Os íons se transformam sempre em soluções do solo, pois 
são lixiviados por exemplo, e posteriormente absorvidos 
pelo solo (argilas). 
O solo tende sempre a empobrecer de nutrientes, por isso 
a importância da fertilização. 
A adubação é importante, mas as cargas elétricas são 
dependentes de Ph, então normalmente antes se ajusta o 
PH do solo pensando na disponibilização dessas cargas 
elétricas e depois se aplica os nutrientes na forma de 
adubação, sabendo que as cargas elétricas vão reter uma 
parte muito significa desses nutrientes. Por isso, do ponto 
de vista prático sempre se faz a calagem antes e depois da 
adubação, pois não adianta adubar se as cargas elétricas 
não estiverem disponíveis, muito se irá perder do adubo. 
CORES DO SOLO 
Solos de boa drenagem possuem alto teor de ferro por 
possui hematita (avermelhados), estão associados a climas 
quentes e úmidos com épocas de estiagem. 
Solo de má drenagem é um solo que possui ferro baixo ou 
reduzido por boa parte do ferro ter sido levado embora 
pelo lençol freático, pela saturação (solos de várzea), saiu 
do sistema. 
Solos com altos teores de matéria orgânica também 
associados a uma questão de drenagem ineficiente, que vai 
ter solos com a cor bem escura. 
Outros como espodossolos por exemplos, questões 
diferentes com conteúdo minerais completamente 
diferentes, teores de matéria orgânica diferentes. Há 
presença de compostos de baixa cristalinidade chamados 
antigamente de compostos amorfos principalmente no 
horizonte B espódico. No horizonte A há matéria orgânica, 
horizonte E é claro e B possui MO, Fe, Al. 
Outros solos também bem evoluídos, intemperizados, mas 
sobre condições de clima mais úmido e mais frio, com um 
pouco mais de matéria orgânica. Também se tem a 
presença de ferro no sistema em proporção significativa, 
mas nesse caso ao invés de formar hematita, teremos a 
formação da goetita. Sendo assim se tem um solo mais 
amarelado e mais hidratado.