Equílibrio Químico.

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1 Equílibrio Químico

2 Introdução Muitas reações ocorrem completamente e de forma irreversível como por exemplo a reação da queima de um papel ou palito de fósforo. Existem também sistemas, em que as reações direta e inversa ocorrem simultaneamente. Essas reações são chamadas de reversíveis e é representada por  ou Dizemos que esses sistemas estão em equilíbrio.

3 Exemplos de sistemas em equilíbrio.
Ex.1: Água líquida contida em um frasco fechado. Quando a velocidade de vaporização se iguala à de condensação, dizemos que o sistema atingiu o equilíbrio.

4 Equilíbrio Químico Hb + O2  HbO2
As reações químicas, assim como as mudanças de fases, são reversíveis. Haverá condições de concentração e temperatura sob as quais reagentes e produtos coexistem em equilíbrio. Hb + O2  HbO2 No equílibrio a formação da HbO2 é igual a velocidade de “decomposição” em Hb e O2.

5 Representação gráfica do equilíbrio:

6 Natureza Dinâmica A primeira característica do estado de equílibrio é ser dinâmico; trata-se de uma situação permanente mantida pela igualdade de velocidades de duas reações químicas opostas.

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8 Espontaneidade A segunda generalização é que o sistema tendem a atingir um estado de equilíbrio. O equilíbrio só será deslocado por alguma influência externa, e uma vez deixado a si próprio, o sistema perturbado voltará ao normal.

9 Deslocamento de Equilíbrio
Princípio de Le Chatelier Quando um sistema está em equilíbrio, a velocidade da reação direta é igual à velocidade da inversa. Se não ocorrer a ação de nenhum agente externo, ele tende permanecer nessa situação indefinidamente. Porém, se for exercida uma ação externa sobre esse equilíbrio, ele tende reagir de maneira a minimizar os efeitos dessa ação. Esse é o tema do Princípio de Le Chatelier, publicado em 1884: “Quando se aplica uma força em um sistema em equilíbrio, ele tende a se reajustar no sentido de diminuir os efeitos dessa força.”

10 ACIDEZ DO SOLO

11 Ácido: Substância capaz de doar prótons (H+).
Em solução aquosa o ácido se dissocia liberando H+ e o aniônio correspondente: H2O HA H A- Ácido próton aniônio Base: Substância capaz de receber prótons.

12 Componentes da acidez do solo
Acidez ativa: refere-se à acidez devida aos íons H+ dissolvidos na solução do solo É expressa em temos de pH. pH < 7,0 (solo ácido) H+ > OH- pH = 7,0 (solo neutro) H+ = OH- pH > 7,0 (solo alcalino) H+ < OH- pH mais comum dos solos brasileiros: 4,0 - 7,0

13 pH pH = log1/ H+ = -log H+ onde:
H+ = atividade do íon hidrogênio em moles L1- ou grama L1-. EX: Uma solução com 0,0001 mol L1- de H+ apresenta pH de: pH = log1/0,0001 = log 1/10-4 = log 104 pH = 4,0

14 Componentes da acidez do solo
b) Acidez trocável: é a acidez devida aos íons Al3+ expressa em mmolc de Al3+ dm3-. Origem do Al: ação do H+ sobre minerais contendo Al (minerais primários, minerais de argila, óxidos hidratados) Al(OH) H+  Al3+ + 3H2O c) Acidez não trocável: é devida aos íons H0 ligados por covalência aos colóides do solo. É expressa em mmolc de H0 dm3-. d) Acidez potencial ou de reserva: É a soma da acidez trocável (Al3+ ) mais hidrogênio (H0) covalente. É expressa em termos de mmolc de H0 + Al3+ dm3-.

15 Componentes da acidez do solo
Acidez ativa: pH Acidez trocável (Al3+) Acidez Potencial Acidez não trocável (H0)

16 Origem da acidez nos solos
Regime pluvial: É o principal fator. - clima úmido + drenagem = lixiviação das “bases”  muito H e Al nos colóides pH baixo. - clima seco = acúmulo de “bases”  pouco H e Al nos colóides pH alto.

17 Origem da acidez nos solos
b) Material de origem: - Rochas ácidas (granitos/arenitos) tendem a originar solos mais ácidos - Rochas básicas (calcários/basaltos) tendem a originar solos menos ácidos

18 Suprimento de íons H+ para a solução do solo
Íons H+ são constantemente produzidos através: a) Dissociação do ácido carbônico: H2CO3  H+ + HCO3- b) Dissociação de radicais OH dos minerais de argila e óxidos de Fe e Al e da M.O. c) Hidrólise do Al adsorvido: Al H2O  Al(OH) H+

19 Suprimento de íons H+ para a solução do solo
d)Ácidos produzidos pela atividade biológica e práticas agrícolas: d1) Aplicação de fertilizantes acidificantes ao solo como sulfato de amônio: (NH4)2SO4 + 4O2 4 H+ + SO4- + 2NO3- + 2H2O d2) Mineralização da matéria orgânica: CHONPS + O2  CO2 + 2 H2O + NH4+ 2 NH O2  2 NO H+ + 2 H2O.

20 PROBLEMAS ASSOCIADOS À ACIDEZ DOS SOLOS:

21 ALTA CONCENTRAÇÃO DE H+ (pH baixo):
Limita a disponibilidade da maioria dos nutrientes. ALTOS NÍVEIS DE Al3+: - Reduz a disponibilidade de alguns nutrientes no solo - Toxidez por Al: principalmente raízes. EXCESSO DE Fe E Mn (TOXIDADE).

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23 Efeito do Al nos solos a) Efeito indireto:
- Hidrólise do Al libera H+. Al H2O  Al(OH)3 + 3 H+ - Diminui a disponibilidade de P. Al3+ + H2PO4-  AlH2PO4(OH)2 b) Efeito direto: - Toxidez para as plantas.

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25 MATERIAIS CORRETIVOS E CALAGEM

26 Calagem: Aplicação de corretivo de acidez.
Corretivo de acidez: Material que possui a capacidade de neutralizar a acidez do solo e ainda elevar o teor de Ca e Mg. Tem que fornecer OH- ou HCO3-, que neutraliza a acidez pela seguinte reação: H+ + OH-  H2O H+ + HCO3-  CO2 + H2O

27 Corretivos de acidez De acordo com a legislação brasileira, os corretivos de acidez são classificados em: Calcário (tradicional, “filler”, calcinado) Cal virgem agrícola Cal hidratada agrícola Carbonato de Cálcio Escórias indústriais (siderurgia e papel)

28 Calcário tradicional Produto obtido pela moagem da rocha calcária, tendo como constituintes o carbonato de Ca (CaCO3) e carbonato de Mg (MgCO3). A sua reação no solo ocorre da seguinte forma: CaCO3 + H2O Ca2+ + Mg2+ + HCO3- + OH- MgCO3

29 Calcário “filler” Calcário natural, micropulverizado, com 100% de reatividade. Calcário calcinado Produto obtido industrialmente pela calcinação do calcário. Seus constituintes são CaCO3, MgCO3, CaO, MgO, Ca(OH)2, Mg(OH)2.

30 Calagem O Calcário neutraliza a acidez representada por H + Al, deixando o Ca e Mg no lugar dos cátions de caráter ácido. H+ reage com OH- dando H2O e com HCO3- dando CO2 e H2O. H+ + OH-  H2O H+ + HCO3-  CO2 + H2O Al é precipitado como hidróxido. Al OH-  Al(OH)3

31 Características Físicas e Químicas dos corretivos
Eficiência do corretivo é definida através do poder relativo de neutralização total (PRNT) ou PNE (poder de neutralização efetiva),que depende de duas características básicas: poder de neutralização (PN) reatividade (RE)

32 Poder de neutralização
Expressa o potencial químico do corretivo em neutralizar a acidez do solo, ou seja, a sua riqueza em neutralizantes. É também denominado de equivalente CaCO3. Pode ser determinada em laboratório ou calculada.