Questão 17
UNICAMP 2018
(UNICAMP - 2018 - 2ª FASE)
Fertilizantes são empregados na agricultura para melhorar a produtividade agrícola e atender à demanda crescente por alimentos, decorrente do aumento populacional. Porém, o uso de fertilizantes leva a alterações nas características do solo, que passa a necessitar de correções constantes. No Brasil, o nitrogênio é adicionado ao solo principalmente na forma de ureia, (NH2)2CO, um fertilizante sólido que, em condições ambiente, apresenta um cheiro muito forte, semelhante ao da urina humana. No solo, a ureia se dissolve e reage com a água conforme a equação
(NH2)2CO(s) + 2H2O(aq) → 2NH4 + (aq) + CO32-(aq).
Parte do nitrogênio, na forma de íon amônio, se transforma em amônia, conforme a equação
NH4+ (aq) + H2O(aq) → NH3(aq) + H3O+(aq).
Parte do nitrogênio permanece no solo, sendo absorvido através do ciclo do nitrogênio.
a) Na primeira semana após adubação, o solo, nas proximidades dos grânulos de ureia, torna-se mais básico. Considerando que isso se deve essencialmente à solubilização inicial da ureia e à sua reação com a água, explique como as características dos produtos formados explicam esse resultado.
b) Na aplicação da ureia como fertilizante, ocorrem muitos processos que levam à perda e ao não aproveitamento do nitrogênio pelas plantas. Considerando as informações dadas, explique a influência da acidez do solo e da temperatura ambiente na perda do nitrogênio na fertilização por ureia.
Gabarito:
Resolução:
a)Na solubilização da ureia (equação 1), formam-se íons amônio e carbonato, como está representado pela equação dada no texto, . Essa equação mostra os produtos formados. O texto informa que o pH do solo nas proximidades do grânulo de ureia fica inicialmente básico, devido à solubilização da ureia e sua reação com água. O texto questiona como as características dos produtos formados explicam a basicidade do solo. Os produtos formados são carbonato (
) e amônio (
). O carbonato tem características básicas, como mostra a sua equação de hidrólise,
, enquanto que o amônio tem características ácidas,
. Como texto informa que o solo se torna básico, isso significa que a hidrólise do carbonato ocorre em maior extensão do que a hidrólise do íon amônio. Em outras palavras, o carbonato apresenta uma característica básica mais forte que a característica ácida do amônio.
b)A perda do nitrogênio adicionado ao solo depende de vários fatores, entre eles a acidez do solo e a temperatura.
Acidez do solo: De acordo com a equação de transformação do íon amônio (NH4 + ) em amônia (NH3), segunda equação fornecida no texto, um aumento da acidez do solo leva a uma menor formação de NH3. Do ponto de vista químico, a amônia permanece no solo, principalmente dissolvida na água, mas volatiliza com facilidade, o que não ocorre com o íon amônio. Portanto, um aumento da acidez do solo levaria a uma diminuição da perda do nitrogênio da fertilização por ureia, pois o nitrogênio ficaria retido na forma de amônio.
Temperatura ambiente: quanto maior a temperatura ambiente, maior a temperatura do sistema solo. Os efeitos disso são: 1) gases, como a amônia, tornam-se menos solúveis com o aumento da temperatura, o que leva a maiores perdas por gaseificação; 2) a elevação da temperatura leva a uma evaporação maior da água, diminuindo a disponibilidade desse solvente e favorecendo a eliminação de amônia; 3) o texto informa que a ureia apresenta cheiro forte, de onde se conclui que ela sublima com facilidade, e essa sublimação é maior em maiores temperaturas, aumentando as perdas.