Um solo de características ácidas, pH = 4, é impróprio para a plantação de tomates que crescem em solos com pH que variam de 6 a 7. Considere uma área cultivável de 600 m2 desse solo, onde a profundidade tratada deva ser de 10 cm. Qual a massa mínima aproximada de óxido de cálcio, em gramas, que deve ser adicionado a esse solo para que seja atingido o pH mínimo adequado ao crescimento de tomates?
1- Cálculo do volume
800 m² de solo x 0,1 m = 80 m³ de volume = 80 mil L
2- Reação quimica
CaO + H2O --> Ca(OH)2
Ca(OH)2 + 2H+ ---> 2 H2O + Ca+2
3- Reação de Neutralização
A cada molecula de CaO neutraliza-se 2 de H+
conceito de pH
pH= - log[H+]
logo a concentração de H+ é
4 = - log[H+]
log[H+] = -4
[H+] = 10^-4 mol/L
Número total de mols
= 80 000 L * 10^-4 mol/L
= 8 mols
Massa molar do CaO
Mm = 56g/mol
se
1 mol ---------- 56 g
8 mols / 2 -------- 224 g
obs : Divisão por 2 ,pois 1 mol de CaO neutraliza 2 de H+
Para resolver esse problema, precisamos determinar quanto de óxido de cálcio (CaO) é necessário para neutralizar o solo ácido e elevar o pH de 4 para um nível mínimo adequado de 6.
A área do solo é 600 m² e a profundidade tratada é 10 cm (0,1 m).
Volume=A?rea×Profundidade=600?m2×0,1?m=60?m3\text{Volume} = \text{Área} \times \text{Profundidade} = 600 \, \text{m}^2 \times 0,1 \, \text{m} = 60 \, \text{m}^3
A densidade média do solo é aproximadamente 1.300 kg/m³ (valor típico para solos). Usando esse valor, podemos calcular a massa do solo:
Massa do solo=Volume×Densidade=60?m3×1.300?kg/m3=78.000?kg\text{Massa do solo} = \text{Volume} \times \text{Densidade} = 60 \, \text{m}^3 \times 1.300 \, \text{kg/m}^3 = 78.000 \, \text{kg}
Para ajustar o pH do solo de 4 para 6, vamos considerar um valor típico de 0,5 kg de CaO por metro quadrado para cada unidade de pH a ser corrigida em uma camada de 10 cm de profundidade. Como queremos aumentar o pH em 2 unidades (de 4 para 6):
Quantidade de CaO necessa?ria por m2=0,5?kg/m2×2=1?kg/m2\text{Quantidade de CaO necessária por m}^2 = 0,5 \, \text{kg/m}^2 \times 2 = 1 \, \text{kg/m}^2
A área total é de 600 m²:
Massa de CaO necessa?ria=1?kg/m2×600?m2=600?kg\text{Massa de CaO necessária} = 1 \, \text{kg/m}^2 \times 600 \, \text{m}^2 = 600 \, \text{kg}
600?kg=600×1.000?g=600.000?g600 \, \text{kg} = 600 \times 1.000 \, \text{g} = 600.000 \, \text{g}
A massa mínima aproximada de óxido de cálcio que deve ser adicionada ao solo para atingir o pH mínimo adequado ao crescimento de tomates é 600.000 gramas (ou 600 kg).