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Química dos Solos Professor: José Tiago Pereira Barbosa 2013 1.

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1 Química dos Solos Professor: José Tiago Pereira Barbosa

2 Contaminação do solo por resíduos  Fenômeno antigo;  Na Roma antiga, jazidas de metais eram exploradas e o minério era fundido, poluindo os arredores da zona rural com resíduos das minas;  A produção de materiais e produtos químicos na Europa produziu uma poluição substancial; 2

3 Contaminação do solo por resíduos  A extensão da contaminação e o risco dos materiais descartados se expandiram muito no último século, principalmente após a Segunda Guerra Mundial; 3

4 Química básica do solo  Os solos são compostos principalmente de partículas sólidas:  90% inorgânicas em natureza;  10% de matéria orgânica e espaços porosos com metade de ar e metade de água; 4

5 Química básica do solo – Partículas Inorgânicas  As partículas inorgânicas são resíduos do intemperismos das rochas;  Quimicamente falando, são principalmente minerais silicatos; 5

6 Química básica do solo – Partículas Inorgânicas 6 Unidades estruturais comuns em minerais silicatos

7 Química básica do solo – Partículas Inorgânicas 7  Ao longo do tempo, o intemperismo de minerais de silicatos de rochas pode envolver reações químicas com água e ácidos.  Essas reações produzem substâncias que são denominadas minerais argilosos.

8 Química básica do solo – Partículas Inorgânicas 8  Um mineral que possui um tamanho de partícula menor que 2µm é definido como sendo componente da fração da argila do solo;  Além da argila existem muitos outros tipos de solo; a definição de cada tipo depende do tamanho de partícula;

9 Química básica do solo – Partículas Inorgânicas 9 O sistema de classificação de solo por tamanho de partículas da Sociedade Internacional de Ciência do Solo

10 Química básica do solo – Partículas Inorgânicas 10  O tamanho da partícula da areia é grande  densidade baixa e a água corre facilmente pelo seu interior;  Solos compostos de argila são densos e possuem drenagem e aeração pobre; O melhor solo para a agricultura possui uma combinação de tipos de solos!

11 Química básica do solo – Partículas Inorgânicas 11 Teor dos elementos dos componentes minerais dos solos

12 Química básica do solo – Partículas Inorgânicas 12  As partículas de argila atuam como colóides na água;  São menores que as partículas de areia;  Os processos mais importantes no solo ocorrem na superfície das partículas coloidais da argila.

13 Química básica do solo – Partículas Orgânicas 13  Além dos minerais, os outros componentes importantes do solo são matéria orgânica, água e ar;  A proporção de cada componente varia de um solo pra outro.  A matéria orgânica (1 – 6%), que fornece a cor escura ao solo, consiste no húmus.

14 Química básica do solo – Partículas Orgânicas 14  O húmus é um material derivado principalmente das plantas fotossintéticas e alguns componentes como celulose que já foram decompostos pelos organismos que vivem no solo.

15 Química básica do solo – Partículas Orgânicas 15  Em função do processo de decomposição ocorrer nos componentes orgânicos do solo, a concentração de O 2 no ar do solo é muitas vezes de apenas 5 – 10% em vez de 20%, e sua concentração de CO 2 é normalmente várias centenas de vezes aquela presente na atmosfera.

16 A acidez e a capacidade de troca de cátion do solo 16  Se o solo na superfície contiver minerais com elementos no estado reduzido, sua oxidação por meio do O 2 atmosférico pode produzir um ácido.  A chuva ácida proporciona outra fonte de acidez em certas regiões.

17 A acidez e a capacidade de troca de cátion do solo 17  O pH do solo pode variar num intervalo significativo por muitas razões.  Solos em áreas com pouca chuva, mas altas concentrações de Na 2 CO 3, tornam-se básicos por causa da reação: CO 3 2- (aq) + H 2 O ↔ HCO 3- (aq) + OH - (aq)

18 A acidez e a capacidade de troca de cátion do solo 18  Solos muito básicos para a prática da agricultura podem ser remediados pela adição de enxofre elementar ou de sais de sulfato de Fe (III): 2 S (s) + 3 O 2 + 2H 2 O  4 H SO 4 2- Fe H 2 O  Fe(OH) 3 (s) + 3 H +

19 A acidez e a capacidade de troca de cátion do solo 19  Solos muito ácidos para a prática da agricultura podem ser remediados pela utilização da calagem (adição de sais de carbonato), para o aumento do pH.

20 A acidez e a capacidade de troca de cátion do solo 20  A habilidade para troca de cátions em solos é expressa como capacidade de troca de cátion, CTC, que é definida como a quantidade de cátions que são reversivelmente adsorvidos por unidade de massa (seca) do material.

21 A acidez e a capacidade de troca de cátion do solo 21  Biologicamente, a troca de cátions pelo solo é o mecanismo pelo qual raízes das plantas obtém íons metálicos como, potássio, cálcio e magnésio.  Os processos metabólicos envolvendo as raízes e os micro-organismos do solo são os responsáveis pela acidez dos solo, sendo produzido ácido carbônico (H 2 CO 3 )


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