Pregunta 4.1

Responeu només a DOS dels quatre apartats que es plantegen (4.1, 4.2, 4.3 i 4.4). L'ús de fertilitzants químics és una pràctica habitual en l'agricultura moderna per a augmentar el rendiment dels conreus. Un dels més utilitzats és el nitrat d'amoni ($NH_{4}NO_{3}$), que aporta nitrogen en dues formes que les plantes poden assimilar: l'ió amoni ($NH_{4}^{+}$) i l'ió nitrat ($NO_{3}^{-}$). Aquest compost és molt soluble en aigua i, en dissoldre's, pot modificar el pH del sòl, i per tant, afectar la disponibilitat dels nutrients minerals. Quan es dissol en aigua, el nitrat d'amoni es dissocia completament:

$NH_{4}NO_{3}(s) \rightarrow NH_{4}^{+}(aq) + NO_{3}^{-}(aq)$

I l'ió amoni format es comporta com un àcid feble segons l'equilibri següent:

$NH_{4}^{+}(aq) + H_{2}O(l) \rightleftharpoons NH_{3}(aq) + H_{3}O^{+}(aq)$ $K_{a} = 5,62 \times 10^{-10}$ a 25 °C

En els sòls agrícoles, el pH influeix fortament en la disponibilitat dels nutrients. Amb valors de pH baixos, els ions $Fe^{2+}$ i $Mn^{2+}$ es tornen més solubles, però el fòsfor (en forma de $PO_{4}^{3-}$) queda retingut i esdevé menys accessible per a les plantes. D'altra banda, amb valors de pH alts passa el contrari: el ferro es torna insoluble i menys accessible per a les plantes, mentre que el fòsfor es troba més disponible. Determineu les concentracions (en molaritat) de totes les espècies presents en equilibri (incloent-hi els ions $OH^{-}$) en una mostra que conté 14,25 g de nitrat d'amoni dissolts en 100,0 mL d'aigua a 25 °C. Expliqueu de manera raonada si la solució resultant acidifica o alcalinitza el sòl i com això pot afectar la disponibilitat de ferro i de fòsfor per a les plantes.

[1,25 punts]