Unit-SE 2019/1
Fixação do Nitrogênio Molecular
As plantas necessitam de nitrogênio, pois este é parte de sua constituição; entretanto, mais de \(99%\) do nitrogênio da biosfera encontra-se na forma de \(N_2,\) cujo aproveitamento direto não é possível na maioria dos casos. A principal razão é a grande estabilidade química da molécula de \(N_2\ (...).\)
Por isso a fixação do nitrogênio envolve sua conversão em espécies, como \(NH_3,\ NO,\ NO\begin{matrix}-\\2\end{matrix}\ e\ NO\begin{matrix}-\\3\end{matrix}.\) A via biogênica de fixação contribui com \(60%\) do suprimento de nitrogênio fixado. A via não biogênica contribui com \(10%\) e se processa principalmente por meio das descargas elétricas na troposfera e pela ação dos raios cósmicos na estratosfera (...). Os \(30%\) restantes resultam da contribuição humana, principalmente por meio do processo Haber-Bosch de acordo com a reação química \(N_2(g)+3H_2(g)\leftrightarrow 2NH_{3}(g)\) e da extração de recursos minerais naturais, como minerais e petróleo. A reação se processa a uma temperatura de \(500^\circ C,\) pressão de \(200,0\ a\ 450,0\) bar, na presença de catalisadores.
O processo biogênico envolve a reação química \(N_2+10H^++8e^-\rightarrow2NH^+_{4}+H_{2}\) na qual os elétrons são fornecidos por transportadores como as ferredoxinas, e ocorre em condições normais de temperatura e pressão, sendo catalisado pela enzima nitrogenase. A energia é fornecida pela hidrólise de \(16,0mols\) de ATP para cada mol de \(N_2.\)
(TOMA, 2015).
No processo biogênico, ocorre a formação de íon amônio. Em meio aquoso, este íon apresenta uma constante de acidez, Ka, igual a \(5,6\times10^{-10}.\)
Sobre o comportamento desse íon quando formado na água do solo, é correto afirmar:
Reage com a água, reduzindo-a a oxigênio.
Atua, frente à água, como um ácido de Brönsted-Lowry, e contribui para tornar o meio ácido.
Reage com a água e, na reação, o íon OH− é a base conjugada do ácido de Brönsted-Lowry \(H_2O.\)
Não reage com a água, e isso contribui para manter as concentrações de íons \(H_3O^+\ e\ OH^-\) iguais a \(1,0\times 10^{-7}mol/L.\)
Não reage com a água, mas fortes interações do tipo ligações de hidrogênio entre os íons \(NH^+_{4}\) e as moléculas \(H_2O\) da água do solo são formadas.
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