— No fim da tarde, o cheiro perto da lagoa de dejetos fica mais forte — relatou um trabalhador de uma fazenda…

Questão

— No fim da tarde, o cheiro perto da lagoa de dejetos fica mais forte — relatou um trabalhador de uma fazenda de leite. A lagoa recebe urina e água de lavagem, e análises indicaram pH entre 8,6 e 9,0 nos dias mais quentes. Um técnico explicou que a ureia presente na urina se transforma em amônia, segundo (NH2)2CO + H2O -> 2 NH3 + CO2. Na água, parte dessa amônia participa do equilíbrio NH3 + H2O <-> NH4+ + OH-. Como NH3 é mais volátil que NH4+, a emissão para o ar aumenta quando a forma NH3 é favorecida, contribuindo para a transferência de nitrogênio para a atmosfera e sua posterior deposição em outras áreas. A fazenda pretende reduzir o mau cheiro e manter mais nitrogênio no resíduo para uso posterior como fertilizante. Interprete as reações e as informações de pH do texto e identifique a intervenção que tende a diminuir a perda de nitrogênio por volatilização, favorecendo a permanência do nitrogênio no resíduo.

1. A) Adicionar água para diluir o resíduo e transformar NH3 diretamente em NO3-
2. B) Adicionar hidróxido de sódio para elevar o pH e diminuir a formação de amônia
3. C) Adicionar calcário (CaCO3) para elevar o pH e deslocar o equilíbrio para NH4+
4. D) Adicionar ácido sulfúrico diluído para reduzir o pH e deslocar o equilíbrio para NH4+
5. E) Adicionar água sanitária (NaClO) para neutralizar a amônia sem alterar o pH

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. O problema é a perda de nitrogênio por volatilização, que ocorre pela forma NH3 (gás). Para manter o nitrogênio no resíduo, é preciso favorecer a forma NH4+, que é pouco volátil. Passo 2: No equilíbrio NH3 + H2O <-> NH4+ + OH-, a formação de OH- desloca o equilíbrio para a esquerda quando o pH está alto (faixa de 8,6 a 9,0 citada no texto). Nessas condições, a NH3 é favorecida e sai para o ar. Passo 3: Para deslocar o equilíbrio para NH4+, é preciso consumir OH- ou fornecer H+, ou seja, diminuir o pH. O ácido sulfúrico diluído fornece H+, que reage com OH- (H+ + OH- -> H2O). Com menos OH- livre, o equilíbrio se desloca para a direita e a amônia fica retida como NH4+. Passo 4: Por que as outras alternativas estão erradas: A) diluir não resolve o problema, pois não altera o equilíbrio de forma favorável, e NH3 não se converte diretamente em NO3-, o que exige oxidação biológica. B) Hidróxido de sódio aumenta o OH- e eleva o pH, o que favorece a forma NH3 e aumenta a volatilização. C) O calcário é básico, eleva o pH e desloca o equilíbrio para NH3, em sentido contrário ao desejado. E) A água sanitária oxida a amônia e elimina nitrogênio, em vez de mantê-lo no resíduo, e não neutraliza o equilíbrio. Passo 5: A resolução independente leva à alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.

💡 Dica: Analise o efeito do pH no equilíbrio entre NH3 e NH4+ para identificar a intervenção correta.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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