Chapitre 5: Notion de chimie des sols Flashcards Preview

Science du sol > Chapitre 5: Notion de chimie des sols > Flashcards

Flashcards in Chapitre 5: Notion de chimie des sols Deck (41)
Loading flashcards...
1

Les éléments qui compose la solutions du sol-diagramme

1-Plante (absorption par les plantes vs exsudats racinaires)
2-Atmosphère du sol (relâchement vs dissolutions des gaz)
3- m.o. (absorption par microorg vs décomposition)
4- Eaux souterraines et de surface(transport-ruissellement, lessivage, érosion-- vs remontée capillaire,évaporation)
5-minéraux(précipitation vs dissolution)
6-Surfaces des particules de sol (rétention vs relâchement)

2

C'est quoi les 6 éléments d'importance?

1. Cations échangeables majeurs
2. Anions majeurs
3. Anions faiblement solubles
4. Métaux de transition et aluminium
5. Ions toxiques
6. Éléments actifs - REDOX

3

1- Cations échangeables majeurs

1-Retenus sous forme échangeable par les charges négatives des sols
2- Ca2+, Mg2+, K+ (Na+), NH4+
-Nutrition des plantes
3- Aluminium échangeable [Al3+, AlOH2+ , Al(OH)2 +]
4- H+--- Acidité échangeable

4

2- Anions majeurs

1- Anions abondants (mais moins que les cations majeurs)
2- Sulfates (SO42-) et nitrates (NO3 -)
- Nutrition des plantes
3- Chlorures (Cl-), SO4 2-, bicarbonates (HCO3 -): sols salins
4- Carbonates (CO3 2-): pH > 9 (sols alcalins)

5

3-Anions faiblement solubles

1- Borates (H3BO30, H2BO3 -)
2- Molybdates (MoO4 2-)
3- Phosphates (H2PO4 -, HPO42-)
1-2-3= Plantes*
4- Rétention de ces anions par les sols dépend du pH

6

4. Métaux de transition et aluminium

1- Aluminium (Al3+, AlOH2+, Al(OH)2+)
2- Fer(II) et Fer(III)
3- Mn2+, Cu2+, Zn2+
4- Cations non échangeables (et échangeables)
5- Disponibilité plus grande en conditions acides

7

5- ions toxiques

1- Cations ou anions
2- Aluminium (phytotoxique, pH acide)
3- Cd2+, Pb2+, Hg2+
4- AsO43-, CrO42-

8

6- Redox

1- C (Corganique à HCO3-)
2- O (O2- à O2)
3- N (NO3- à NH4+)
4- S (-SH à SO42-)
5- Fer, Manganèse, Sélenium, Mercure
6- Accepteurs ou donneurs d’électrons

9

Résumé des éléments d'importance

Voir tableau-barre

10

Adsorption vs Absorption et rapport avec rétention des éléments

Adsoption- la surface
absorption-intérieur

11

Les sous-catégorie de la rétention des éléments (5)

1- Pouvoir adsorbant des sols
2- Les charges de surface
3- Les échanges cationiques
4- Les cations non échangeables
5- La rétention des anions

12

2-Les charges de surfaces

1-Charges permanentes
- Phyllosilicates
- Substitutions isomorphiques
- Aucun effet du pH
- Charges négatives
2- Charges variables
- Oxydes hydratés Fe et Al
- Matière organique
- Kaolinite
- Ionisation des groupes fonctionnels
- Effet du pH
- Charges positives (pH faible)
- Charges négatives (pH élevé)
+voir tableau

13

3- Les échanges cationiques

1- Importance?
- Rétention des éléments nutritifs par le sol
- Relâchement de ces éléments nutritifs par échange
2-Sélectivité des cations échangeables
--Al3+, ca2+, Mg2+, h+. K+, NH4+, Na+
-- Valence (3+ > 2+ > 1+) &
--Degré d’hydratation des ions
--Action de masse(apport massif d'un cation par chaulage ou fertilisation)
3- Cations acides
- H+, Al3+, AlOH2+, Al(OH)2+
4- Cations basiques
- Ca2+, Mg2+, K+ (et Na+, NH4+)
- Bases échangeables
5- Les cations acides et les cations basiques occupent la CEC
6-Pourcentage de saturation en base: qté de cations basique sur CEC du sol

14

Retour sur la capacité d'échanges cationiques (CEC)

1- Somme des charges négatives présentes par unité de masse de sol pouvant retenir des cations sous forme échangeable
2-La CEC = ensemble des charges négatives qui peuvent retenir des cations
3- Bien que les charges soient négatives, les unités de la CEC sont cmol+/kg pour représenter le nombre de sites pouvant retenir des cations par kg de sol.
4- Unités: cmol+/kg
5- Anciennes unités: méq/100g

15

Qu'est-ce qu'une mole?

1- Une mole est une quantité d’atomes (6,023 X 1023 atomes).
2- La masse molaire d’un élément correspond à la masse d’une mole de cet élément.
3- Ex: une mole de calcium pèse 40 g

16

Qu'est-ce qu'une mole de charge?

1- Utilisation du concept de masse équivalente
2- Tient compte de la charge de l’élément
3- Symbole: molc (où c peut être + ou -)

17

Calcul qui démontre le lien entre cmol+/kg et méq/100g

1- 1 équivalent = 1 mole de charge électrique élémentaire (1 molc)
2- cmol+/kg = méq/100g
3-Calcul:
1 cmolc/kg de sol
X 1 équivalent/molc
X molc/ 100 cmolc
X 1000 méq/ équivalent
X kg de sol/1000g de sol
= méq/ 100g de sol

18

Quelle est la saturation en bases et son lien avec les échanges cationiques

1-Pourcentage de saturation en bases varie selon:
i- Richesse en cations basiques du matériel d’origine
ii- Chaulage, fertilisation
iii- Lessivage (climat, conductivité hydraulique)
iv- pH

19

Comment est-ce qu'on évalue la CEC?

1-Méthode chimique officielle au Québec:
- Saturation avec l’ion NH4+
- Déplacement des ions NH4+ du complexe d’échange avec un autre cation
- Dosage des ions NH4+ déplacés
2-Estimation de la CEC
- Souvent (toujours...) ce qui est fait dans les rapports d’analyse
( La somme des bases échangeables dosées (méthode Mehlich-3) (Ca2+, Mg2+ et K+) avec Un paramètre pour tenir compte de
l’acidité échangeable )

20

4- Les cations non échangebales

1- Liaison ionique ou covalente
2-Peuvent s’accumuler dans les sols et devenir toxique pour les cultures
3-retenue force électrostatique
4-métaux de transitions et cation classé commes ions toxiques

21

5- La rétention des anions

1-Sur les charges
positives
2-Anions majeurs:
- NO3-, SO42-, Cl-
-Retenus sous forme échangeable:attraction électrostatique
-facilement lessivable
3- Anions faiblement solubles: fortement retenus: liaison chimique ou covalent
- Phosphates, Molybdates, Borates
- Phosphore: saturation en phosphore: doit être dispo pour les plantes

22

Les éléments importants de l'acidité du sol

1-Les formes d’acidité
2- Les facteurs à l’origine de l’acidité
3- Définition du pH et importance en agriculture
4- Mesure du pH des sols
5- Pouvoir tampon des sols
6- Chaulage des sols

23

Pourquoi est-ce que l'aluminium en solution est important dans un sol?

1- Hydrolyse:
-Al3+ + H2O ↔ AlOH2+ + H+
-AlOH2+ + H2O ↔ Al(OH)2+ + H+
-Al(OH)2+ + H2O ↔ Al(OH)30 + H+
-Al(OH)30 + H2O ↔ Al(OH)4- + H+
2- 5 formes d'aluminium:
Al3+, AlOH2+, AL(OH)2+, Al(OH)03, Al(OH)4-
3- Tableau de distrubition important

24

Quelle forme de Aluminum se précipite sous forme solide?

Al(OH)03

25

1- Quelles sont les formes d'acidité?

1- Acidité active:
-en solution: Al3+, Al(OH)2+, AlOH2+, H+
-C'est ce qu'on mesure (pH à l'eau)
-influence la forme des ions en solution et l'activité microbienne
2- Acidité échangeable:
- Al3+, Al(OH)2+, AlOH2+, H+ sous forme échangeable dans la zone diffuse et sur les argiles et l'humus
-Sur le complexe d'échange CEC sous forme échangeable
-mesure du pH du sol dans une solution de KCL 1M
3- Acidité résiduelle :
-Al et H sur les argiles et l'humus
-non échangeable
-m.o. (gr fonctionnel) et al
4- Acidité de réserve:
-résiduelle et échangeable
-plus grand que active
(en général)

26

2-Les facteurs de l'acidité du sol

1-Pertes de bases échangeables de la CEC: pluie acide, dissociation, diminution du pH de la solution avec la solubilisation de Al(OH)3, reste lessivé
2-Production d'acides org
3-Fertilisants à vase d'ammonium (réaction libère H+)
4-Érosion des sols
5-Altération de la roche mère

27

3-Qu'est ce le pH?

1-Mesure de l’activité des ions H+ dans la solution (acidité active)
2- Échelle de « p »: pH = -log(H+)
3-pH est un indicateur de l’acidité
4- pH N’EST PAS la cause de l’acidité

28

Quelle est le pH idéale pour les culture?

1-6,5-7.5
2-différentes classes de cultures: acide, tolérance à l'acidité ou intolérance à l'acidité.
3- tendances générales pour les éléments suivants: Ca, Mg, K et P

29

4- Comment est-ce qu'on mesure le pH d'un sol

1- Méthode colorimétrique
2- Méthode potentiométrique
i- pH mètre et électrodes
ii- Différence de potentiel (VOLTAGE) entre une électrode de référence et une électrode de mesure
iii- Calibrage avec des standards (pH connus)
iv- dans un liquide, diluer le sol:
- Eau (méthode officielle)
- CaCl2 0,01 M (avantages)
- KCl 1M (acidité échangeable et active)

30

Quelles sont les facteurs qui peuvent affecter la mesure du pH des sols?

1-Saison d’échantillonnage (été, automne)
2- Finesse de mouture
3- Dilution de l’échantillon (1:1, 1:2, 1:4)
4- Nature de la solution (eau, CaCl2, KCl)
5- Temps d’équilibre (éê)
6- Pression partielle de CO2