Uma amostra de água de um lago foi analisada para verificar se na amostra estavam presentes os \mathrm{SO}_{4}{ }^{2-}, \mathrm{Cl}^{-}, \mathrm{CrO}_{4}{ }^{2-}. O técnico executou o procedimento como descrito abaixo:
a) A amostra foi tratada com solução de \mathrm{Ba}\left(\mathrm{NO}_{3}\right)_{2} em meio de \mathrm{H}^{+} 6 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} e não foi observado nenhuma alteração.
b) A amostra foi então tratada com solução de \mathrm{AgNO}_{3}. Houve formação de um precipitado branco que foi separado por filtração.
c) O filtrado foi tratado com solução de \mathrm{NH}_{4} \mathrm{OH} até pH 7,0. Em seguida, adicionou-se a este filtrado solução de \mathrm{BaCl}_{2} e observou-se a formação de um precipitado amarelo. A partir dos testes citados acima pode-se afirmar a presença de \mathrm{SO}_{4}{ }^{2-}, \mathrm{Cl}^{-}, \mathrm{CrO}_{4}{ }^{2-} na amostra de água? Justifique e mostre as equações das reações.

Passo 1

O enunciado descreve a análise qualitativa de uma amostra de água para verificar a presença dos ânions \mathrm{SO}_{4}^{2-}, \mathrm{Cl}^{-} e \mathrm{CrO}_{4}^{2-}. Serão usados precipitações seletivas com \mathrm{Ba}^{2+} em meio fortemente ácido, com \mathrm{Ag}^{+} e depois, no filtrado, com \mathrm{Ba}^{2+} em pH neutro. Vamos escrever as reações típicas e interpretar o que cada resultado nos diz sobre a presença de cada ânion.

Passo 2

Teste com \mathrm{Ba(NO_{3})_{2}} em meio ácido ( \mathrm{H}^{+}\approx 6 mol L ^{-1}):
Em princípio, se houvesse sulfato ou cromato livres, esperaríamos:
\mathrm{Ba}^{2+} + \mathrm{SO}_{4}^{2-} \;\longrightarrow\; \mathrm{BaSO}_{4}(s)\quad(\text{branco})
\mathrm{Ba}^{2+} + \mathrm{CrO}_{4}^{2-} \;\longrightarrow\; \mathrm{BaCrO}_{4}(s)\quad(\text{amarelo})
Porém, em meio fortemente ácido ocorre
\mathrm{CrO}_{4}^{2-} + \mathrm{H}^{+} \rightleftharpoons \mathrm{HCrO}_{4}^{-},
e parte do \mathrm{SO}_{4}^{2-} permanece como \mathrm{HSO}_{4}^{-}. Como não houve precipitado, concluímos que não se formou \mathrm{BaSO}_{4} nem \mathrm{BaCrO}_{4} nessas condições, isto é, o teste foi negativo para \mathrm{SO}_{4}^{2-} e não detectou \mathrm{CrO}_{4}^{2-} livre em meio ácido.

Passo 3

Tratamento com \mathrm{AgNO}_{3} no líquido original: formou-se precipitado branco, característico de \mathrm{AgCl}. A reação é
\mathrm{Ag}^{+} + \mathrm{Cl}^{-} \;\longrightarrow\; \mathrm{AgCl}(s),
o que indica presença de \mathrm{Cl}^{-}.

Passo 4

No filtrado do passo anterior ajustou-se o pH para 7 com \mathrm{NH_{4}OH}, liberando o ânion cromato (via
\mathrm{HCrO}_{4}^{-} + \mathrm{OH}^{-} \to \mathrm{CrO}_{4}^{2-} + \mathrm{H_{2}O}). Em seguida adicionou-se \mathrm{BaCl}_{2} e formou-se precipitado amarelo de \mathrm{BaCrO}_{4}:
\mathrm{Ba}^{2+} + \mathrm{CrO}_{4}^{2-} \;\longrightarrow\; \mathrm{BaCrO}_{4}(s),
confirmando a presença de \mathrm{CrO}_{4}^{2-}.

Resposta

Há presença de \mathrm{Cl}^{-} e \mathrm{CrO}_{4}^{2-} na amostra, e não há sulfato ( \mathrm{SO}_{4}^{2-}).

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