Cada um dos cinco procedimentos a seguir leva a formação de um precipitado. Escreva, para cada reação, as equações químicas que descrevem a formação do precipitado: a equação global, a equação iônica completa e equação iônica simplificada. Indique os íons espectadores.
\mathrm{NiSO}_{4(\mathrm{aq})} é misturado com \mathrm{Ba}\left(\mathrm{NO}_{3}\right)_{2(\mathrm{aq})}

Passo 1

O enunciado diz que se mistura \mathrm{NiSO}_4(aq) com \mathrm{Ba(NO}_3)_2(aq) e que ocorre formação de um precipitado. O que é pedido:
  • Escrever a equação global (molecular) da reação que ocorre quando as soluções são misturadas.
  • Escrever a equação iônica completa (separando as espécies que estão realmente dissociadas em solução aquosa).
  • Escrever a equação iônica simplificada (equação iônica líquida), ou seja, depois de cancelar os íons espectadores.
  • Indicar explicitamente os íons espectadores.
Informações dadas:
  • Reagentes: \mathrm{NiSO}_4(aq) e \mathrm{Ba(NO}_3)_2(aq).
  • O enunciado já afirma que se forma precipitado (logo, uma das possíveis combinações forma um sólido).
  • Estados iniciais: ambos aquosos ( aq).

Passo 2

Breve aula sobre solubilidade e como identificar precipitado (bem mastigado):
  • Em química de solução, sais solúveis se dissociam em íons em água; sais insolúveis permanecem como sólido ( s) e aparecem na equação como precipitado.
  • Regras importantes (resumo prático que cai na prova):
    • Todos os nitratos \mathrm{NO}_3^{-} são solúveis. Portanto qualquer composto com \mathrm{NO}_3^{-} é solúvel.
    • Muitos sulfatos \mathrm{SO}_4^{2-} são solúveis, mas há exceções importantes: \mathrm{BaSO}_4, \mathrm{PbSO}_4, \mathrm{SrSO}_4 são praticamente insolúveis (formam precipitado).
    • Sais de metais de transição como \mathrm{NiSO}_4 costumam ser solúveis (no caso, \mathrm{NiSO}_4 é solúvel).
  • Como aplicar isso aqui: ao misturar, ocorre uma troca de cátions (reação de dupla troca): os cátions \mathrm{Ni}^{2+} e \mathrm{Ba}^{2+} podem trocar de ânions com \mathrm{SO}_4^{2-} e \mathrm{NO}_3^{-}. Das duas combinações possíveis, \mathrm{BaSO}_4 é insolúvel (pela regra acima) e precipita; os nitratos permanecem solúveis.

Passo 3

Escrever a equação molecular (global) passo a passo:
  • Troca de cátions: \mathrm{NiSO}_4 + \mathrm{Ba(NO}_3)_2 \longrightarrow \mathrm{Ni(NO}_3)_2 + \mathrm{BaSO}_4.
  • Verificação de estados (usando as regras de solubilidade):
    • \mathrm{NiSO}_4(aq) é solúvel → aparece como aq.
    • \mathrm{Ba(NO}_3)_2(aq) é solúvel → aq.
    • \mathrm{Ni(NO}_3)_2 é um nitrato → solúvel → aq.
    • \mathrm{BaSO}_4 é insolúvel → precipitado → s.
  • Logo a equação molecular balanceada, com estados, é:
\mathrm{NiSO}_4(aq) + \mathrm{Ba(NO}_3)_2(aq) \longrightarrow \mathrm{Ni(NO}_3)_2(aq) + \mathrm{BaSO}_4(s)

Passo 4

Escrever a equação iônica completa:
  • Separar todas as espécies aquosas em íons (espécies sólidas permanecem intactas na equação).
  • Dissociação:
    • \mathrm{NiSO}_4(aq) \to \mathrm{Ni}^{2+}(aq) + \mathrm{SO}_4^{2-}(aq).
    • \mathrm{Ba(NO}_3)_2(aq) \to \mathrm{Ba}^{2+}(aq) + 2\,\mathrm{NO}_3^{-}(aq).
    • \mathrm{Ni(NO}_3)_2(aq) \to \mathrm{Ni}^{2+}(aq) + 2\,\mathrm{NO}_3^{-}(aq).
    • \mathrm{BaSO}_4(s) fica como \mathrm{BaSO}_4(s) (não se dissocia porque é sólido).
  • Montando a equação iônica completa (cada íon com seu estado):
\mathrm{Ni}^{2+}(aq) + \mathrm{SO}_4^{2-}(aq) + \mathrm{Ba}^{2+}(aq) + 2\,\mathrm{NO}_3^{-}(aq) \longrightarrow \mathrm{Ni}^{2+}(aq) + 2\,\mathrm{NO}_3^{-}(aq) + \mathrm{BaSO}_4(s)

Passo 5

Obter a equação iônica simplificada (líquida) e identificar íons espectadores:
  • Na equação iônica completa, identifique íons que aparecem inalterados nos dois lados (esses são os íons espectadores).
  • Observando:
    • \mathrm{Ni}^{2+}(aq) aparece nos dois lados.
    • 2\,\mathrm{NO}_3^{-}(aq) aparece nos dois lados.
  • Cancelando (riscar) \mathrm{Ni}^{2+}(aq) e 2\,\mathrm{NO}_3^{-}(aq), sobra a equação líquida:
\mathrm{Ba}^{2+}(aq) + \mathrm{SO}_4^{2-}(aq) \longrightarrow \mathrm{BaSO}_4(s)
  • Íons espectadores: \mathrm{Ni}^{2+}(aq) e \mathrm{NO}_3^{-}(aq).

Passo 6

Dicas rápidas para a prova (prático e motivador):
  • Sempre aplique primeiro as regras de solubilidade para decidir quais compostos são aq e quais são s.
  • Escreva a reação molecular por troca de cátions (dupla troca), depois que souber os estados, passe para a iônica completa.
  • Cancele os íons que aparecem em ambos os lados para obter a iônica líquida; esses cancelados são os espectadores.
  • Respira fundo: fazer esse procedimento devagar e sistemático evita erros. Você já consegue fazer — é só seguir os passos!

Resposta

\mathrm{NiSO}_4(aq) + \mathrm{Ba(NO}_3)_2(aq) \longrightarrow \mathrm{Ni(NO}_3)_2(aq) + \mathrm{BaSO}_4(s)\n
\mathrm{Ni}^{2+}(aq) + \mathrm{SO}_4^{2-}(aq) + \mathrm{Ba}^{2+}(aq) + 2\,\mathrm{NO}_3^{-}(aq) \longrightarrow \mathrm{Ni}^{2+}(aq) + 2\,\mathrm{NO}_3^{-}(aq) + \mathrm{BaSO}_4(s)\n
\mathrm{Ba}^{2+}(aq) + \mathrm{SO}_4^{2-}(aq) \longrightarrow \mathrm{BaSO}_4(s)\n
Íons espectadores: \mathrm{Ni}^{2+}(aq) e \mathrm{NO}_3^{-}(aq)

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