A aplicação excessiva de fertilizantes nitrogenados na agricultura pode acarretar alterações no solo e na água pelo acúmulo de compostos nitrogenados, principalmente a forma mais oxidada, favorecendo a proliferação de algas e plantas aquáticas e alterando o ciclo do nitrogênio, representado no esquema. A espécie nitrogenada mais oxidada tem sua quantidade controlada por ação de microrganismos que promovem a reação de redução dessa espécie, no processo denominado desnitrificação
O processo citado está representado na etapa
A) I.
B) II.
C) III.
D) IV.
E) V.
Resolução em texto
📘 Matérias Necessárias:
- Biologia (Ciclos biogeoquímicos, Ecologia)
- Química (Óxidos, Estados de oxidação)
📔 Nível da Questão:
- Médio (exige leitura do diagrama e domínio do ciclo do nitrogênio)
✅ Gabarito:
- E
🎯 Objetivo Geral:
- Identificar, no ciclo do nitrogênio, o processo de desnitrificação, destacando o papel da espécie mais oxidada e sua conversão.
🔷 1. Análise do Comando e Definição do Objetivo
1.1 Transcrição Essencial (📌)
“A espécie nitrogenada mais oxidada tem sua quantidade controlada por ação de microrganismos que promovem a reação de redução dessa espécie, no processo denominado desnitrificação. O processo citado está representado na etapa:”
1.2 O que está sendo pedido? (📌)
Saber qual etapa do esquema representa a redução da espécie mais oxidada do nitrogênio no ciclo, processo chamado de desnitrificação.
1.3 Objetivo Cristalino (📌)
Reconhecer a etapa do ciclo do nitrogênio em que o nitrato (NO₃⁻) é reduzido a nitrogênio molecular (N₂), por ação de bactérias desnitrificantes.
1.4 Pergunta de Atenção (✔)
Você lembra qual é a forma mais oxidada do nitrogênio na natureza? E em qual etapa ele volta ao gás N₂, fechando o ciclo?
🔷 2. Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários
2.1 Definições e Fórmulas (📌)
- Ciclo do nitrogênio: mostra as transformações do nitrogênio entre várias formas químicas no ambiente, mediadas por organismos.
- Desnitrificação: processo de redução do nitrato (NO₃⁻), a forma mais oxidada do nitrogênio (NOX +5), para o gás nitrogênio (N₂), NOX 0.
- Nitrificação: transformação de amônia ou amônio em nitrito e depois em nitrato.
- Fixação biológica: conversão do N₂ em amônia/amônio.
- NOX (Número de oxidação): indica “quantos elétrons” o átomo perdeu ou ganhou. Quanto maior o NOX, mais oxidado.
2.2 Possível armadilha (❓✔)
Muitos alunos confundem nitrificação com desnitrificação! Lembre: desnitrificação reduz o NOX (nitrato vira nitrogênio gasoso), enquanto nitrificação aumenta (amônia vira nitrato).
🔷 3. Tradução e Interpretação do Problema
3.1 Contextualização Simplificada (📌)
O ciclo mostra cinco etapas, cada uma convertendo o nitrogênio entre diferentes formas químicas. Quer saber qual delas representa a redução do nitrato (NO₃⁻) — a espécie mais oxidada — a N₂ gasoso, fechando o ciclo no solo.
3.2 Estratégia Geral (📌)
- Localizar, no esquema, o nitrato (NO₃⁻) e o N₂.
- Identificar qual seta liga o NO₃⁻ ao N₂.
- Essa seta representa a desnitrificação, ou seja, a conversão de nitrato (NOX +5) a gás N₂ (NOX 0), realizada por bactérias desnitrificantes.
🔷 4. Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos
4.1 Passo a Passo Detalhado (📌)
- No diagrama:
- NO₃⁻ está na posição mais à direita.
- N₂ está no topo.
- A seta que sai do NO₃⁻ e vai para o N₂ é a etapa V.
- O nitrato é a forma mais oxidada do nitrogênio no ambiente (NOX +5).
- Durante a desnitrificação, microrganismos usam o nitrato como aceptor final de elétrons, reduzindo-o a nitrogênio molecular (N₂, NOX 0).
- É nessa etapa que o nitrogênio retorna à atmosfera, fechando o ciclo e impedindo acúmulo de nitrato no solo e na água.
🔷 5. Análise das Alternativas
5.1 Listagem das Alternativas
A) I
B) II
C) III
D) IV
E) V
5.2 Justificativa Individual
- A) (❌) Não representa redução do nitrato a N₂.
- B) (❌) Não é a conversão do nitrato.
- C) (❌) Não envolve nitrato.
- D) (❌) Também não é a etapa da desnitrificação.
- E) (✅) Correta! Representa a conversão do nitrato (NO₃⁻) em gás nitrogênio (N₂), ou seja, desnitrificação.
🔷 6. Conclusão e Justificativa Final
6.1 Resumo do Raciocínio (📌)
No ciclo do nitrogênio, a redução do nitrato (espécie mais oxidada) a nitrogênio molecular é a etapa V, a desnitrificação, controlada por microrganismos.
6.2 Gabarito Reafirmado (📌)
Alternativa correta: E
6.3 Resumo Final para Revisão (🔍)
Sempre associe desnitrificação à transformação do nitrato (NO₃⁻) em N₂ gasoso, etapa fundamental para fechar o ciclo do nitrogênio!
