Os solos amazônicos, ricos em silicato, não são apropriados para o…

Os solos amazônicos, ricos em silicato, não são apropriados para o cultivo por serem incapazes de reter nutrientes. Contudo, descobertas arqueológicas têm demonstrado que os antigos habitantes da Amazônia dominavam a técnica de preparo de um insumo agrícola natural, denominado terra preta. Esse insumo era constituído principalmente de uma espécie de biocarvão ( biochar ) obtido da queima de matéria orgânica, como troncos de árvores, pedaços de ossos e esterco, capaz de manter um solo fértil por anos. Admite-se que o efeito do biocarvão na fertilização do solo estava, em parte, relacionado à presença de grupos orgânicos do tipo carboxilato em sua superfície, carregados negativamente ($\text{—COO}^-$ ). Esses grupos atraem íons positivos necessários como nutrientes, tais quais os provenientes do potássio (K), do cálcio (Ca) e do magnésio (Mg), além de micronutrientes, como zinco (Zn) e ferro (Fe). Essa ligação no solo fertilizado é predominantemente iônica, conforme ilustra a figura, em que $M^{n+}$ representa os cátions metálicos. De acordo com a escala de Pauling, a eletronegatividade do elemento oxigênio é igual a 3,44. O quadro apresenta os valores de eletronegatividade desses cinco elementos metálicos.

MICHALOVIC, M. Ancient Soil Chemists of the Amazon. ChemMatters, fev. 2009 (adaptado). O cátion que resultará em uma interação de maior caráter iônico com o ânion carboxilato será aquele proveniente do elemento

GABARITO: A

A questão aborda a natureza da interação entre cátions metálicos e o grupo carboxilato presente no biocarvão. De acordo com a teoria das ligações químicas, o caráter iônico de uma ligação ou interação eletrostática é determinado pela diferença de eletronegatividade $(\Delta \chi)$ entre os átomos envolvidos. Quanto maior for essa diferença, maior será o deslocamento da densidade eletrônica para o átomo mais eletronegativo, resultando em uma interação de caráter predominantemente iônico.

No caso descrito, os cátions metálicos $M^{n+}$ interagem com os átomos de oxigênio do grupo carboxilato $(-COO^{-})$. O oxigênio possui eletronegatividade fixa de $3,44$ na escala de Pauling. Para encontrar o cátion que resulta na interação de maior caráter iônico, devemos procurar o elemento metálico com a menor eletronegatividade, pois isso maximizará o valor de $\Delta \chi = \chi_{O} - \chi_{M}$.

Analisando os dados fornecidos no quadro:

1. Potássio (K): $\Delta \chi = 3,44 - 0,82 = 2,62$
2. Cálcio (Ca): $\Delta \chi = 3,44 - 1,00 = 2,44$
3. Magnésio (Mg): $\Delta \chi = 3,44 - 1,31 = 2,13$
4. Zinco (Zn): $\Delta \chi = 3,44 - 1,65 = 1,79$
5. Ferro (Fe): $\Delta \chi = 3,44 - 1,83 = 1,61$

Portanto, o potássio, por possuir a menor eletronegatividade entre os metais listados, gera a maior diferença em relação ao oxigênio, conferindo à interação o maior caráter iônico.