O esquema representa o ciclo do nitrogênio: A chuva ácida interfere…

O esquema representa o ciclo do nitrogênio: A chuva ácida interfere no ciclo do nitrogênio, principalmente, por proporcionar uma diminuição do pH do solo e da atmosfera, alterando a concentração dos compostos presentes nesse ciclo. Disponível em: http://scienceprojectideasforkids.com. Acesso em: 6 ago. 2012 (adaptado). Em um solo de menor pH, será favorecida a formação de:

GABARITO: C

A questão aborda a interseção entre o ciclo biogeoquímico do nitrogênio e o equilíbrio químico ácido-base. O enunciado descreve que a chuva ácida provoca uma diminuição do pH do solo. Em termos químicos, uma diminuição do pH implica no aumento da concentração de cátions hidrogênio $H^+$ (ou $H_3O^+$) no meio.

No ciclo do nitrogênio, a amônia ($NH_3$) gerada pela decomposição ou fixação é uma base fraca que estabelece um equilíbrio com o íon amônio ($NH_4^+$) em meio aquoso, conforme a reação:$NH_3(aq) + H^+(aq) \rightleftharpoons NH_4^+(aq)$De acordo com o Princípio de Le Chatelier, ao aumentarmos a concentração de um reagente (neste caso, o íon $H^+$ proveniente da chuva ácida), o equilíbrio é deslocado para a direita, favorecendo o consumo desse excesso e resultando na formação do produto: o íon amônio ($NH_4^+$).

Análise das alternativas:

• Incorreta. O aluno confunde o processo biológico de desnitrificação com o equilíbrio químico de protonação: $2 \cdot NO_3^- \rightarrow N_2$. Por exemplo: o aluno assume que a acidez do solo favorece exclusivamente a atividade das bactérias desnitrificantes, obtendo $N_2$ como produto principal.
• Incorreta. O aluno aplica a lógica inversa do equilíbrio ácido-base: $[NH_3] \propto [H^+]$. Por exemplo: o aluno calcula que o aumento da concentração de hidrogênio deslocaria a reação para a esquerda, obtendo maior formação de $NH_3$ (amônia) em vez de seu consumo.
• Correta. O íon amônio ($NH_4^+$) é o ácido conjugado da amônia e sua formação é diretamente proporcional à acidez do meio.
• Incorreta. O aluno confunde as etapas de oxidação da nitrificação: $NH_4^+ \rightarrow NO_2^-$. Por exemplo: o aluno assume que o excesso de $H^+$ catalisa a nitrosação, obtendo $NO_2^-$ como resultado do deslocamento cinético.
• Incorreta. O aluno associa a chuva ácida apenas à sua fonte externa (ácido nítrico): $HNO_3 \rightarrow H^+ + NO_3^-$. Por exemplo: o aluno assume que a diminuição do pH é causada apenas pela adição de nitrato, obtendo $NO_3^-$ sem considerar o equilíbrio interno da amônia no solo.