DOCENTE: Dr. Ribamar Silva
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- Anna de Sousa Castilhos
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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO ACRE DOCENTE: Dr. Ribamar Silva
2 1. Introdução Sistemas de Unidades - SI = MKS. Comprimento km hm dam m dm cm mm µm km =...m m = cm
3 1. Introdução Sistemas de Unidades - SI = MKS. Massa kg hg dag g dg cg mg µg kg =...g g = mg
4 1. Introdução Sistemas de Unidades - SI = MKS. Área km 2 hm 2 dam 2 m 2 dm cm 2 mm km 2 = m 2 1 m 2 = cm 2
5 1. Introdução Sistemas de Unidades - SI = MKS. Volume km 3 hm 3 dam 3 m 3 dm 3 cm 3 mm km 3 =...m m 3 = dm 3 OBS:. dm 3 = L
6 Exercício. Faça as seguintes transformações: a) 2,15 L = ml = cm 3 b) 0,023 kg = g = mg c) mg =... 1,35 g =... 1,35 x 10-3 kg d) 2 x 10-4 dm 3 =... 2 x 10-4 L =...ml 0,2 e) cm 3 =... 23,4 L =...ml
7 1. Introdução Análises de Solos Unidades diferentes. Padronização unidades é função:. Elemento/forma química que é determinado na análise;. Metodologia de análise (medição/pesagem);. Material analisado: solo, planta, adubo... Conversão de unidades - Importante:. Comparar resultados analíticos;. Adequar a magnitude do resultado analítico.
8 2. Unidades Usuais Formas Totais: (%)* = dag/kg ou em g/kg Formas Disponíveis para as plantas: (ppm ppm)* = mg/dm 3 ou mg/kg ou ainda kg/ha. Formas Trocáveis: (meq/100 g = meq/100 cm 3 )* cmol c /kg = cmol c /dm 3 Formas Adsorvidas: mg/100 g ou mmol c /kg = mmol c /dm 3 * Unidades em Desuso (Antigas).
9 2.2. Análise de Tecido Vegetal Macronutrientes (%) * = dag/kg ou em g/kg. Micronutrientes (ppm ppm)* = mg/dm 3 ou mg/kg Análise de Adubos e Corretivos Macronutrientes (%) * = dag/kg ou em g/kg. Micronutrientes (ppm ppm)* = mg/dm 3 ou mg/kg. * Unidades em Desuso (Antigas).
10 3. Conceituação e Equivalências 3.1. Porcentagem (%) Partes do elemento (composto químico) em 100 partes da amostra (solo, adubo, corretivo, tecido vegetal...).. x% = x g/100 g = x mg/100 mg = x g/100 cm 3 = x g/100 ml. Unidade Atual = dag/kg ou em dag/dm 3 = dag/l. Pressuposições: 1 cm 3 líquido = 1 ml = 1 g e 1 L = 1 kg = 1 dm 3. d = 1 g/ml = 1g/cm 3.
11 3. Conceituação e Equivalências 3.1. Porcentagem (%) Emprego: a) Análise de Solo: 2% N total = 2 dag/kg N total. b) Análise de Tecido: 0,3% P = 0,3 dag/kg P. c) Análise de Adubos e Corretivos: 60% K 2 O no KCl. 45% P 2 O 5 no Superfosfato Triplo. 45% N na Uréia. 35% CaO no Calcário.
12 3. Conceituação e Equivalências 3.2. Partes por Milhão (ppm ppm) Partes do elemento (composto químico) em partes da amostra (solo, adubo, tecido vegetal...).. x ppm = x g/ g = x mg/ mg = x g/ cm 3 = x g/ ml. Unidade Atual = x mg/kg = x mg/dm 3 = x mg/l = = x µg/g = x kg/1.000 t.
13 3. Conceituação e Equivalências 3.2. Partes por Milhão (ppm) Emprego: a) Análise de Solo: 2 mg/dm 3 P disponível. b) Análise de Tecido: 10 ppm B = 10 mg/kg B. c) Análise de Adubos: 3 ppm Zn = 3 mg/l Zn numa solução de ZnSO 4.
14 3.3. Unidades Relacionadas Partes por Dois Milhões (pp2m) Equivale a kg/ha Área = 100 m x 100 m 100 m Área = m 2 1 ha 100 m Prof. = 0,20 m Volume = m 3 Volume = dm 3 d s = 1 g/cm 3 Massa = kg Conclusão: 1 ha kg
15 3.3. Unidades Relacionadas Partes por Dois Milhões (pp2m) Assim temos:. pp2m = kg/ha = ppm x 2. Pressuposições: Profundidade = 20 cm dm 3 = L = kg d s = 1 g/cm 3. OBS.: Se Profundidade = 30 cm pp2m = kg/ha = ppm x 3
16 Partes por Dois Milhões (pp2m pp2m) Emprego:. Análise de Solo (Formas Disponíveis): 50 pp2m K = 50 kg/ha K disponível Partes por Bilhão (ppb ppb) Emprego:. Análise de Tecido (Micronutriente): 60 ppb Mo.. Análise de Adubo (Micronutriente): 20 ppb Mo. OBS.: Unidades %, ppm e ppb Desuso. Usar medidas nos sistemas SI SI ou CGS.
17 3.4. miligrama/100 grama (mg/100 g) Quantidade do elemento (composto químico) expressa em mg contida em 100 g da amostra (solo, adubo, corretivo, tecido vegetal...). x mg/100 g = x mg/100 cm 3 = x mg/100 ml. Emprego:. Análise de Solo: Formas Adsorvidas: 1,2 mg/100 g P adsorvido. 0,6 mg/100 g S adsorvido.
18 3.5. Miliequivalente/100 g (meq/100 g)* Quantidade do elemento (composto químico) expressa em miliequivalentes contida em 100 g (100 ml) da amostra (solo).. x meq/100 g = x meq/100 cm 3 = x meq /100 ml. *(Unidades em Desuso) Lembrar que em geral em solos: g = ml = cm 3
19 3.5. Miliequivalente/100 g (meq/100 g) Peso equivalente Eqg = M/Valência Onde; M = Massa Molar (g/mol) É expresso em g Miliequivalente = Peso Equivalente/1.000 É expresso em mg Unidade Atual: meq/100 g cmol c /kg ou cmol c /dm 3 Emprego: Formas Trocáveis no Solo 0,7 meq/100g K +? 0,7 cmol c /kg K + = 0,7 cmol c /dm 3 K +
20 ELEMENTO OU PESO EQUIVALENTE COMPOSTO M/VALÊNCIA (g) QUÍMICO N M/1 14,00 Na + M/1 23,00 NO - 3 M/1 62,00 NH + 4 M/1 17,00 P M/3 10,33 PO 3-4 M/3 31,67 P 2 O 5 M/6 23,67 S M/2 16,00 SO 2-4 M/2 48,00 K + M/1 39,00 K 2 O M/2 47,00 Ca 2+ M/2 20,00 CaO M/2 28,00 CaCO 3 M/2 50,00 Mg 2+ M/2 12,00 MgO M/2 20,00 MgCO 3 M/2 42,00 Al 3+ M/3 9,00 Al 2 O 3 M/6 17,00 Ca 2+ = 40 g/mol Eq g Ca 2+ = 40/2 = 20 g 1 meq Ca 2+ = 20 mg Al 3+ = 27 g/mol Eq g Al 3+ = 27/3 = 9 g 1 meq Al 3+ = 9 mg CaO = 56 g/mol Eq g CaO = 56/2 = 28 g 1 meq CaO = 28 mg
21 Algumas Demonstrações Demonstração meq/100 g = cmol c /dm 3 2 meq/100 g Mg 2+ = 2 cmol c /dm 3 Mg 2+ (?). Eqg Mg = 24/2 = 12 g. 1 meq Mg 12 mg. 2 meq/100 g Mg x mg/100 g. x = 24 mg/100 g = 240 mg/kg = 240 mg/dm 3 Mg. x = 240 mg/dm 3 Mg
22 . X = 240 mg/dm 3 Mg; Como: Mg = 24 g/mol. 1 mol Mg 24 g ( 1000). 1 mmol Mg 24 mg (x10). 10 mmol Mg 240 mg. 1 cmol Mg 240 mg. 1 cmol c Mg mg. x cmol c /dm 3 Mg mg/dm 3 x = 2 cmol c /dm 3 Mg Mg 2+
23 Algumas Demonstrações Demonstração % = dag/kg 3 % Ca = 3 dag/kg Ca (?). 3 g Ca 100 g Amostra (x10). 30 g Ca g Ca kg hg dag g dg cg mg 3 0 X = 3 dag/kg Ca
24 4. Conversão de Resultados Analíticos 4.1. Conversão de Unidades Esquematicamente temos as seguintes transfor- mações de unidades químicas. x 10 4 % mg/dm x 10 2 x 2 mg/100 g Eqg x Eqg cmol c /dm 3 kg/ha Assim temos: ppm = % x ; kg/ha = ppm x 2 cmol c /dm 3 = (mg/100 g)/eq g ou mg/dm 3 /(Eq g x 10)
25 Exercício Resolvido Transformar 3 x 10-3 % N em: a) mg/dm 3 N b) kg/ha N c) cmol c.dm - 3 N Dado: N = 14 g/mol Resolução: a) mg/dm 3 N (ppm N)? ppm = % x 10 4 ppm = 3 x 10-3 x 10 4 = 30 ppm N = 30 mg/dm 3 N = 30 mg/kg N = 30 µg/g N = 30 mg.dm - 3 N
26 Exercício Resolvido Resolução: b) kg/ha N? kg/ha = ppm x 2 = 30 x 2 = kg/ha N = 60 kg.ha -1 Resolução: c) cmol c /dm 3 N = meq/100 g N? 30 mg/dm 3 N = 30 mg/kg N = 3 mg/100 g N 1 meq N 14 mg x meq N /100 g 3 mg/100 g x = 0,21 meq/100 g N
27 Exercício Proposto - 01 Transformar 0,05 cmol c /kg Ca 2+ para: a) kg/ha Ca 2+ b) dag/kg Ca 2+ c ) mg/g Ca 2+ d) ppm Ca 2+ e) % Ca 2+ Dado: Ca = 40 g/mol
28 Exercício Proposto - 02 Transformar 0,0 27 dag/kg Al 3+ para: a) kg/ha Al 3+ b) meq/kg Al 3+ c ) mg/kg Al 3+ d) ppm Al 3+ e) % Al 3+ f) mg/g Al 3+ g) meq/g Al 3+ Dado: Al = 27 g/mol
29 Exercício Proposto - 03 Complete: 4 t/ha CaCO 3 equivale a: a) ppm CaCO 3 b) meq/kg CaCO 3 c ) mg/kg CaCO 3 d) % CaCO 3 e) mg/g CaCO 3 f) meq/g CaCO 3 Dado: Ca = 40; C = 12; O = 16 g/mol
30 4.2. Conversão de Formas Químicas Transformar 14,2 % de P 2 O 5 em % P Dado: P = 31; O = 16 g/mol Solução 1 - Utilizando as massas molares: P 2 O 5 2P ,2 % x % x = 6,2 % P Solução 2 - Utilizando os Pesos Equivalentes: P 2 O 5 P 23,67 10,33 14,2 % x % x = 6,2 % P
31 Exercícios Resolvidos 1. Transformar 39 ppm K em mg/kg de K 2 O. Dado: K = 39; O = 16 g/mol - Solução 1 - Utilizando as massas molares: K 2 O 2K x ppm 39 ppm x = 47 ppm Conclusão: 47 ppm K 2 O = 47 mg.kg - 1 K 2 O = 47 mg.dm - 3 K 2 O
32 Exercícios Resolvidos 2. Indique os fatores de conversão de:. % de K para % K 2 O. Dados: K = 39; O = 16. % K % K % K % K = = 2O O = = 2 0,83 1,21 % K 2 O = 0,83 x % K 2 % K = 1,21 x % K 2 O Conclusão: 0,83 é o Fc de % K em K 2 O e 1,21 é o Fc de % K 2 O em % K 2
33 Exercícios Resolvidos 3. Indique os fatores de conversão de:. kg/ha de P 2 O 5 para kg/ha de P. Dados: O = 16; P = 31 g/mol. P P P 2 2 P 2 O O = = = 0,44 = 2,29 P 2 = 0,44 x P 2 O 5 P 2 O 5 = 2,29 x P 2 Conclusão: 0,44 é o Fc de kg/ha P 2 O 5 em kg/ha P 2 e 2,29 é o Fc de kg/ha de P 2 em kg/ha de P 2 O 5
34 Exercícios Resolvidos 4. Transformar 0,9 meq/100 g Al 3+? meq /100 g Al 2 O 3. Dado: Al = 27; O = 16 g/mol - Reações Estequiométricas baseiam-se no princípio da equivalência, assim:.. Reações ocorrem na proporção de seus equivalentes na proporção de 1:1.
35 - Ácido + Base Sal + Água 1 eq. 1 eq. 1 eq. 1 eq - H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 CaSO 4 + H 2 O 49 g 37 g 68 g 18 g - Conclusão 0,9 meq/100 g Al = 0,9 meg/100 g Al 2 O 3 - Portanto não se realiza calculo de conversão de miliequivalentes utilizando massas molares, são iguais entre si. - OBS:. A demonstração dessa igualdade será apresentada na seção 4.3.
36 De modo semelhante: - 0,5 meq/100 g Ca 2+ = 0,5 meq/100 g CaCO CO 3-0,2 meq/100 g K + = 0,2 meq/100 g K 2 O 0,2 cmol c.kg - 1 KCl = 0,2 cmol c.dm - 3 KH 2 PO 4 - Mas 0,3 meq/100 cm 3 Mg 2+ = 0,3 meq/100 g Mg 2+ = 3 meq.kg - 1 Mg 2+
37 4.3. Conversão Simultânea de Unidades e Formas Químicas 1. Converter 3 mg/100 g P 2 O 5? meq/100 g PO -3 4 Etapas 1. Achar meq/100 g P 2 O 5 (Converter Unidade); 2. Igualar os miliequivalentes (P. Equivalência) 1 meq P 2 O 5 23,67 mg x meq/100 g 3 mg/100 g P 2 O 5 x = 0,13 meq/100 g P 2 O 5 x = 0,13 meq/100g PO 2-4
38 2. Transformar 400 ppm de Ca em: a) dag.kg - 1 Ca 2+ d) meq/kg Ca 2+ b) mg.dm - 3 CaO e) kg.ha - 1 CaCO 3 c) meq/100 g CaO f) mg/g Ca 2+ Sugestão: Converter primeiro unidades e depois formas químicas.
39 Resolução: Dado 400 ppm de Ca a) dag.kg - 1 Ca 2+? Ca 2+ ppm = % x = % x = 0,04% Ca 2+ 0,04 % Ca 2+ = 0,04 dag.kg - 1 Ca Dado 400 ppm de Ca f) mg/g Ca 2+? Ca 2+ Ca ppm = 400 mg/kg = 400 mg/1.000 g ( 1.000) = 0,4 mg/g Ca 2+ = 0,4 mg.g - 1 Ca 2+
40 Resolução: Dado 400 ppm de Ca d) meq.kg - 1 Ca 2+? Ca ppm Ca 2+ = 400 mg/1.000 g = 40 mg/100 g Ca 2+ 1 meq Ca mg x meq/100 g Ca mg/100 g x = 2 meq/100 g Ca 2+ ( x 10) x = 20 meq/1000 g Ca 2+ x = 20 meq/kg Ca 2+
41 Resolução: Dado 400 ppm de Ca 2+ b) mg.dm 3 CaO? Ca = 40, O = 16 g/mol 400 ppm Ca 2+ = 400 mg/kg Ca 2+ = 400 mg.dm - 3 Ca Ca CaO mg.dm -3 x mg.dm -3 x = 560 mg.dm - 3 CaO Ca 2+
42 Resolução: Dado 400 ppm de Ca 2+ c) meq/100 g CaO? Ca = 40, O = 16 g/mol 400 ppm Ca 2+ = 560 mg.dm - 3 CaO ( já calculado) = 560 mg/kg CaO = 56 mg/100 g CaO 1 meq CaO 28 mg x meq/100 g CaO 56 mg/100 g x = 2 meq/100 g CaO Ou simplesmente: Pelo Princípio da Equivalência temos: 2 meq/100 g Ca +2 = 2 meq/100 g CaO
43 Resolução: Dado 400 ppm de Ca 2+ kg.ha - 1 Ca? e) kg.ha - 1 CaCO 3? Ca = 40, O = 16 g/mol kg/ha = ppm x 2 kg/ha = 400 x 2 = kg/ha Ca Ca CaCO kg/ha x kg/ha x = kg.ha -1 CaCO 3
44 3. Demonstre: 0,3 meq/100g Al 3+ = 0,3 cmol c /dm 3 Al x = 27 mg/dm 3 Al Al 3+ Al 3+ Dados: Al 3+ = 27 g/mol 1 meq Al 9 mg 0,3 meq/100 g x mg/100 g x = 2,7 mg/100 g Al 3+ ( x10) x = 27 mg/kg Al 3+
45 1 mol Al 27 g ( 1.000) 1 mmol Al 27 mg (x 10) 10 mmol Al 270 mg 1 cmol Al 270 mg 1 cmol c Al 90 mg x cmol c /dm 27mg/dm 3 x = 0,3 cmol c /dm 3 Al Al 3+
46 Exercício Proposto - 01 Faça a conversão de 2,4 x 10-4 dag.kg - 1 Mg para: a) ppm MgCO 3 b) meq/g MgO c ) kg.ha - 1 Mg d) t.ha - 1 MgCO 3 e) mg/g Mg f) meq/g Mg Dado: Mg = 24; C = 12; O = 16 g/mol
47 Exercício Proposto - 02 Demonstre que: 0,25 cmol c.dm - 3 Ca 2+ = 2,5 meq/kg CaCO 3 Dado: Ca = 40; C = 12; O = 16 g/mol
48 Exercício Proposto - 03 Num experimento em casa de vegetação foram adicionados 0, g de fósforo na forma de CaHPO 4 a cada vaso contendo 10 kg de solo. Com base no exposto, pergunta-se se: a) Essa dosagem equivale a que tratamento expresso em ppm de P? b) Que quantidade do sal foi adicionada por vaso? c) Com a dose de sal aplicada, quantos ppm de Ca foram adicionados por vaso? Dados: Ca = 40; P = 31; H = 1 e O = 16 g/mol
49 Resolução 0, g P CaHPO 4? 10 kg solo ppm P? ppm Ca? a) ppm P? 0,031 g P 10 kg 31 mg P 10 kg x mg P 1 kg x = 3,1 mg/kg P = 3,1 ppm P
50 Resolução (Cont.) b) Quantidade de Sal (CaHPO 4 )? CaHPO 4 P x 0, g/vaso x = 0,136 g/vaso CaHPO 4 c) ppm Ca? CaHPO 4 P Ca ,1 ppm x x = 4,0 ppm Ca
51 Resolução (Cont.) c) ppm Ca (De outra maneira) CaHPO 4 P Ca ,136 g/vaso x g/vaso x = 0,04 g/vaso de Ca x = 0,04 g/10 kg solo deca x = 0,004 g/kg solo de Ca x = 4 mg/kg Ca = 4 ppm Ca.
52 Dr. Ribamar Silva
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