Uma amostra contém , , e em solução.
O que pode acontecer com esses íons se a mistura for aquecida? Considere reações de decomposição térmica e liberação de gases.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que temos numa mesma solução os íons , , e , e a ideia é entender o que rola quando aquecemos tudo isso. O conteúdo é reações de decomposição térmica (quando você esquenta um sal e ele “se quebra” liberando gases) e equilíbrio ácido-base (porque sulfeto vira gás de sulfeto de hidrogênio e amônio vira amônia). Vamos precisar:
Saber o que é decomposição térmica e exemplos práticos (nitrato → nitrito + oxigênio).
Entender o comportamento de íons sulfeto em água (formando ) e de amônio (liberando ).
Lembrar que nitrito e amônio juntos podem reagir produzindo nitrogênio gasoso.
Passo 2
Teoria rápida de decomposição térmica
Quando a gente esquenta um sal que contém um ânion que pode se oxidar ou reduzir, ele se “parte” em pedaços menores – muitas vezes liberando gás. No caso do nitrato (), o oxigênio está no estado de oxidação +5, e ao aquecer ele tende a virar nitrito (, que é +3) e soltar (oxigênio gasoso).
Reação típica:
Isso significa: esquenta, forma nitrito e sai oxigênio.
Passo 3
O que rola com NO2^- quando esquenta?
O nitrito a gente já tem de duas fontes (original e vindo do nitrato). Se aquecer mais, ele também se decompõe, liberando óxidos de nitrogênio. Uma reação simples é:
2,NO2^- ;xrightarrowDe
Aqui o nitrito dá monóxido de nitrogênio (NO) e mais O2. Dependendo da temperatura, rola também liberar NO2 ou até N2O, mas o ponto principal é: você vê sair gases de nitrogênio/oxigênio.
Passo 4
E o S^2-? De sulfeto para gás de sulfeto de hidrogênio
Em solução aquosa o S^2- é super básico e “puxa” prótons da água:
S^2- + H2O ;longrightarrow; HS^- + OH^-
HS^- + H2O ;longrightarrow; H2Suparrow + OH^-
Quando você esquenta a solução, o H2S (gás de cheiro característico de ovo podre) se solta. Então a gente diz que o íon sulfeto acaba virando H2Suparrow.
Passo 5
E o NH4^+? vira amônia
O cátion amônio (NH4^+) também solta gás quando aquecido:
NH4^+ ;xrightarrowDe
Isso libera NH3, amônia gasosa (cheiro forte).
Passo 6
Bônus: interação entre NH4^+ e NO2^-
Se nitrito e amônio coexistirem quentes, rola uma reação bem rápida de oxirredução, gerando nitrogênio molecular:
NH4^+ + NO2^- ;longrightarrow; N2uparrow + 2,H2O
É por isso que misturar nitrito e amônio pode ser perigoso – solta bolhas de N2 de uma vez só.
Resposta
Ao aquecer a mistura:
NO3^- se decompõe em NO2^- e O2uparrow.
NO2^-, se aquecido forte, libera NOuparrow e O2uparrow (ou outros óxidos de N).
S^2- vira H2Suparrow.
NH4^+ vira NH3uparrow.
Se NH4^+ e NO2^- estiverem juntos, ainda formam N2uparrow e água.