A aplicação excessiva de fertilizantes nitrogenados na agricultura…

A aplicação excessiva de fertilizantes nitrogenados na agricultura pode acarretar alterações no solo e na água pelo acúmulo de compostos nitrogenados, principalmente a forma mais oxidada, favorecendo a proliferação de algas e plantas aquáticas e alterando o ciclo do nitrogênio, representado no esquema. A espécie nitrogenada mais oxidada tem sua quantidade controlada por ação de microrganismos que promovem a reação de redução dessa espécie, no processo denominado desnitrificação. O processo citado está representado na etapa

GABARITO: E

A questão aborda o ciclo do nitrogênio, focando no processo de desnitrificação. De acordo com o enunciado, esse processo consiste na redução da forma nitrogenada mais oxidada. Para identificar a etapa correta, devemos primeiro determinar os estados de oxidação (Nox) do nitrogênio em cada composto do esquema:

• Gás nitrogênio $N_2$: Nox = 0.
• Amônia $NH_3$ ou Amônio $NH_4^+$: Nox = -3.
• Nitrito $NO_2^-$: Nox = +3.
• Nitrato $NO_3^-$: Nox = +5.

A espécie mais oxidada é o nitrato ($NO_3^-$), com Nox $+5$. O processo de desnitrificação é realizado por bactérias desnitrificantes que utilizam o nitrato como aceptor final de elétrons em condições anaeróbicas, convertendo-o novamente em nitrogênio molecular ($N_2$), completando o ciclo. No esquema, a seta que indica a transformação do $NO_3^-$ em $N_2$ é a etapa V.

Análise das alternativas:

• Incorreta. O aluno identifica erroneamente o início do ciclo como o ponto de controle. Operação de Nox: $0 \rightarrow -3$. Trata-se da fixação do nitrogênio, onde o Nox diminui de 0 para -3, mas não parte da espécie mais oxidada.
• Incorreta. O aluno confunde a reação de protonação com uma reação redox. Operação de Nox: $-3 \rightarrow -3$. Não há mudança no estado de oxidação do nitrogênio entre amônia e amônio.
• Incorreta. O aluno foca na primeira etapa da nitrificação (nitritação). Operação de Nox: $-3 \rightarrow +3$. Embora haja um grande aumento de Nox, o processo é de oxidação, não de redução.
• Incorreta. O aluno identifica o nitrato como o composto mais oxidado, mas marca a etapa que o produz. Operação de Nox: $+3 \rightarrow +5$. A etapa IV é a nitratação, uma oxidação, enquanto o enunciado pede a redução dessa espécie.
• Correta. Representa a desnitrificação. Operação de Nox: $+5 \rightarrow 0$. O nitrogênio sofre redução (o Nox diminui de +5 para 0), transformando o nitrato em gás nitrogênio.