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Questão 16

UNESP 2018
Química

(UNESP - 2018 - 2ª FASE)

 No cultivo hidropônico, a composição da solução nutritiva deve ser adequada ao tipo de vegetal que se pretende cultivar. Uma solução específica para o cultivo do tomate, por exemplo, apresenta as seguintes concentrações de macronutrientes:

(Maria C. L. Braccini et al. Semina: Ciências agrárias, março de 1999.)

Durante o desenvolvimento das plantas, é necessário um rígido controle da condutividade elétrica da solução nutritiva, cuja queda indica diminuição da concentração de nutrientes. É também necessário o controle do pH dessa solução que, para a maioria dos vegetais, deve estar na faixa de 5,0 a 6,5.

a) Por que a solução nutritiva para o cultivo hidropônico de tomate é condutora de eletricidade? Calcule a quantidade, em mmol, do elemento nitrogênio presente em 1,0 L dessa solução.

b) Considere que 1,0 L de uma solução nutritiva a 25oC, inicialmente com pH = 6,0, tenha, em um controle posterior, apresentado o valor mínimo tolerável de pH = 4,0. Nessa situação, quantas vezes variou a concentração de íons H+(aq)? Sabendo que o produto iônico da água, Kw, a 25oC, é igual a 1,0x10-14, calcule as quantidades, em mol, de íons OH-(aq) presentes, respectivamente, na solução inicial e na solução final.

Gabarito:

Resolução:

a) A soulçao é condutora de eletricidade por que há íons dissolvidos nela.

Os macronutrientes que vão liberar nitrogênio seguem a seguinte proporção estequiométrica:

l. KNO_{3(s)}
ightarrow K^{+}_{aq}+NO_{3(aq)}^{-}

ll. Ca(NO_{3})_{2(s)}
ightarrow Ca^{2+}_{aq}+2NO_{3(aq)}^{-}

lll. NH_{4}H_{2}PO_{4(s)}
ightarrow NH^{+}_{4;(aq)}+H_{2}PO_{4(aq)}^{-}

Logo, a quantidade de nitrogênio liberada vai ser a somar esquiométrica liberada pela dissociação de cada um dos macronutrientes em 1 litro será:

NO_{3(1)}+NO_{3(2)}+NO_{3(3)}=(1+2cdot039+0,26)mmol=2,04mmol

b) Sabendo que pH=-Log[H^{+}]

pH_{1}=6=-Log[H^{+}]

pH_{1}=6=[H^{+}]=10^{-6}mol/L

e

pH_{2}=4=-Log[H^{+}]

pH_{2}=4=[H^{+}]=10^{-4}mol/L

Logo,

frac{[H_{2}]}{[H_{1}]}=frac{10^{-4}}{10^{-6}}=100

H2 é 100 vezes maior do que H1.

 

K_{w}=10^{-14}=[H^{+}]cdot[OH^{-}]

[OH^{-}]=frac{10^{-14}}{[H^{+}]}

[OH^{-}_{1}]=frac{10^{-14}}{[H^{+}_{1}]}

[OH^{-}_{1}]=frac{10^{-14}}{10^{-6}}=10^{-8}molL

[OH^{-}_{2}]=frac{10^{-14}}{[H^{+}_{2}]}

[OH^{-}_{2}]=frac{10^{-14}}{10^{-4}}=10^{-10}molL

 

 

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