Questão 94 — ENEM 2023 (Natureza)

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 (—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 Mⁿ⁺ 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

Resolução

O conceito avaliado é o caráter iônico de ligações químicas, que está diretamente relacionado à diferença de eletronegatividade entre os elementos envolvidos. Quanto maior essa diferença, mais iônica é a ligação.

A interação ocorre entre o ânion carboxilato — cujo átomo de oxigênio tem eletronegatividade 3,44 (escala de Pauling) — e os cátions metálicos. Para identificar qual cátion gera a ligação de maior caráter iônico, basta calcular a diferença de eletronegatividade entre o oxigênio e cada metal:

\\Delta\\chi = \\chi_{\\text{O}} - \\chi_{\\text{metal}}

O potássio (K) possui a menor eletronegatividade (0,82) entre os cinco elementos, resultando na maior diferença em relação ao oxigênio (Δχ = 2,62). Portanto, o cátion \\text{K}^+ forma a interação de maior caráter iônico com o ânion carboxilato. Os demais elementos têm eletronegatividades progressivamente maiores, gerando diferenças menores e, consequentemente, ligações com caráter mais covalente.

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