Một mẫu đất có pH = 3,602. Trong đất chua, một phần aluminium tồn tại dưới dạng Al3+ hòa tan, có thể gây bất lợi cho sự phát triển của rễ cây. Để cải tạo đất chua, người ta có thể sử dụng một số vật liệu có khả năng trung hòa acid.
a) Bón một lượng calcium carbonate thích hợp có thể vừa làm giảm độ chua của đất, vừa làm giảm nồng độ Al3+ hòa tan do sự tăng pH thuận lợi cho quá trình tạo kết tủa aluminium hydroxide.
b) Bón phân NH4Cl trong thời gian dài có thể làm tăng độ chua của đất do quá trình nitrate hóa NH4+ tạo ra H+.
c) Nồng độ H+ trong đất chua xấp xỉ 2,50.10–4 mol/L.
d) Khi pH của dung dịch đất tăng từ 3,602 lên 6,602, nồng độ H+ tự do giảm 1 000 lần. Do đó, có thể xác định chính xác lượng CaCO3 cần bón để đạt pH = 6,602 chỉ dựa vào nồng độ H+ tính được từ pH ban đầu.
(a) Đúng, Al3+ là một trong các nguyên nhân gây tính chua của đất:
Al3+ + 3H2O ⇋ Al(OH)3 + 3H+
Khi bón CaCO3:
CaCO3 + 2H+ —> Ca2+ + CO2 + H2O
H+ bị tiêu thụ nên đất giảm độ chua đồng thời cân bằng thủy phân trên chuyển dịch theo chiều thuận, làm giảm nồng độ Al3+ do tạo kết tủa Al(OH)3.
(b) Đúng, bón phân NH4Cl trong thời gian dài có thể làm tăng độ chua của đất do quá trình nitrate hóa:
NH4+ + 2O2 —> NO3– + H2O + 2H+
Bên cạnh đó, bản thân NH4+ cũng tự thủy phân tạo H+.
(c) Đúng, [H+] = 10-pH = 2,50.10–4 mol/L.
(d) Sai, đất có pH = 3,602 không giống như một acid mạnh có pH = 3,602 mà có rất nhiều chất có khả năng cung cấp H+ đang nằm ở trạng thái cân bằng tại pH này. Nếu mình chỉ tính toán lượng CaCO3 vừa đủ để nâng pH từ 3,602 lên 6,602 thì thực tế sẽ không đủ, vì khi H+ bị tiêu thụ cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều tạo ra H+ nên pH tăng rất ít. Vì vậy cần quan tâm tới nồng độ H+ hiện tại và những chất gì có trong đất có khả năng cung cấp H+, lượng CaCO3 cần dùng sẽ lớn hơn rất nhiều lần.