a) Classifique a reação que ocorre entre o ácido sulfúrico e a barrilha, mostrando a equação química.

Passo 1

O que o enunciado pede: classificar a reação entre o ácido sulfúrico e a barrilha e mostrar a equação química.
Informações dadas (assumidas de forma natural): a expressão “ácido sulfúrico” refere-se a \mathrm{H_2SO_4} e “barrilha” refere-se à barrilha comum, que é o carbonato de sódio \mathrm{Na_2CO_3}. Não há outras informações necessárias.

Passo 2

Entendendo os reagentes de forma simples e amigável:
  • \mathrm{H_2SO_4} é um ácido forte que pode fornecer dois prótons ( \mathrm{H^+}). Pense nele como uma fonte de prótons.
  • \mathrm{Na_2CO_3} é um sal que contém o íon carbonato \mathrm{CO_3^{2-}}, que age como uma base (aceita prótons) e reage com ácidos formando ácido carbônico \mathrm{H_2CO_3}.
    Rápida intuição: ácido + carbonato → sal + água + dióxido de carbono (gás que sai em bolhas).

Passo 3

Conceito da classificação (explicado bem devagar):
  • Reação de neutralização típica: ácido + base → sal + água. Aqui o carbonato funciona como base.
  • Além da neutralização, quando a base é um carbonato, forma-se primeiro o ácido carbônico \mathrm{H_2CO_3}, que é instável e se decompõe em \mathrm{H_2O} e \mathrm{CO_2} (gás).
    Logo a reação envolve neutralização (formação de sal e água) com evolução de gás \mathrm{CO_2}. Uma forma resumida da classificação: reação ácido-base (neutralização) com evolução de dióxido de carbono.

Passo 4

Escrevendo a reação molecular não balanceada e explicando cada termo:
Reagentes: \mathrm{H_2SO_4} e \mathrm{Na_2CO_3}. Produtos esperados: sulfato de sódio \mathrm{Na_2SO_4}, água \mathrm{H_2O} e dióxido de carbono \mathrm{CO_2}.
Equação molecular proposta:
\mathrm{H_2SO_4 + Na_2CO_3 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O + CO_2\uparrow}

Passo 5

Verificando o balanceamento passo a passo (contando átomos):
  • Na: à esquerda \mathrm{Na_2} → 2 átomos; à direita em \mathrm{Na_2SO_4} → 2 átomos. OK.
  • S: 1 à esquerda ( \mathrm{H_2SO_4}), 1 à direita ( \mathrm{Na_2SO_4}). OK.
  • C: 1 à esquerda ( \mathrm{CO_3^{2-}}), 1 à direita ( \mathrm{CO_2}). OK.
  • H: à esquerda 2 (em \mathrm{H_2SO_4}); à direita 2 (em \mathrm{H_2O}). OK.
  • O: à esquerda 4 (em \mathrm{H_2SO_4}) + 3 (em \mathrm{Na_2CO_3}) = 7. À direita 4 (em \mathrm{Na_2SO_4}) + 1 (em \mathrm{H_2O}) + 2 (em \mathrm{CO_2}) = 7. OK.
    Tudo confere, a equação está balanceada como escrita.

Passo 6

Versão iônica e explicação didática (útil para prova):
  • Em solução aquosa, espécies fortes se dissociam. A equação iônica completa (simplificada) é:
\mathrm{2H^+ + SO_4^{2-} + 2Na^+ + CO_3^{2-} \rightarrow 2Na^+ + SO_4^{2-} + H_2O + CO_2\uparrow}
  • Os íons espectador ( \mathrm{2Na^+} e \mathrm{SO_4^{2-}}) aparecem dos dois lados e podem ser cancelados. O que sobra (equação iônica líquida) é:
\mathrm{2H^+ + CO_3^{2-} \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow}
Isso mostra de forma clara que a essência da reação é que prótons do ácido atacam o íon carbonato, formando água e liberando \mathrm{CO_2}.

Passo 7

Observação prática e sinais experimentais (o que observar na prova/experiência):
  • Efervescência: liberação de \mathrm{CO_2} em bolhas (sinal óbvio).
  • Produto em solução: \mathrm{Na_2SO_4} permanece em solução aquosa (sal solúvel).
  • Se a questão pedir nomes: formação de sulfato de sódio, água e dióxido de carbono.

Resposta

Reação classificada: reação ácido-base (neutralização) com evolução de \mathrm{CO_2}.
\mathrm{H_2SO_4 + Na_2CO_3 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O + CO_2\uparrow}

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