Considere um efluente industrial contendo os metais Ag+, Pb+, Hg 2+, Co 2+, Mn 2+.
a) Como retirar todos os metais deste efluente antes de lançá-lo em um corpo d’água?
b) Como separar os metais 1 a 1 de forma que a indústria possa reaproveita-los? DICA: se necessário, pesquise a tabela de produto de solubilidade.

Passo 1

O enunciado diz que temos um efluente contendo os íons metálicos Ag^+, Pb^2+, Hg^2+, Co^2+ e Mn^2+. Precisamos (a) remover todos esses metais antes de lançar o efluente e (b) separá-los um a um para reaproveitamento. O conteúdo-chave aqui é química de precipitação, produto de solubilidade ( Ksp) e controle de pH.

Passo 2

Para remover todos os metais de uma vez, usamos o princípio de que, se a concentração iônica ( Q) ultrapassar o produto de solubilidade ( Ksp), o sal insolúvel precipita. Duas rotas comuns são:
  • Precipitar hidróxidos: elevar o pH com NaOH ou Ca(OH)2 para formar M(OH)n insolúveis.
  • Precipitar sulfetos: adicionar Na2S (liberando S^2-) em pH ácido até neutro para formar MS insolúveis.
    Em qualquer caso, filtra-se o precipitado e o decantado está livre dos metais.

Passo 3

Para separar metal a metal, exploramos diferenças nos Ksp dos sulfetos e controlamos o pH de adição de S^2-. Valores típicos de Ksp e pH de precipitação são:
Ag2S:;Ksp&=6times10^-51,precipita em pHapprox1, HgS:;Ksp&=1times10^-54,precipita em pHapprox1, PbS:;Ksp&=8times10^-29,precipita em pHapprox2, CoS:;Ksp&=2times10^-22,precipita em pHapprox6, MnS:;Ksp&=3times10^-13,precipita em pHapprox10
O procedimento é: em pH~1 adiciona-se Na2S para retirar Ag2S e HgS; filtra; aumenta-se para pH~2, adiciona-se mais S^2- para retirar PbS; filtra; segue-se para pH~6 (precipita CoS); filtra; finalmente, em pH~10 precipita MnS; filtra.

Passo 4

Cada precipitado retido no filtro contém o sulfeto metálico puro. Para recuperar o metal elementar, dissolve-se o sulfeto em ácido forte (por exemplo, HNO3) e depois faz-se redução eletrolítica ou química para obter o metal metálico.

Passo 5

Esse esquema passo a passo garante que todos os metais sejam removidos antes do descarte (passo 2) e que cada um seja separado conforme sua solubilidade relativa (passos 3–4), permitindo o reaproveitamento industrial.

Resposta

a) Precipitar todos os metais simultaneamente adicionando NaOH (para hidróxidos) ou Na2S (para sulfetos) e filtrar.
b) Separar um a um controlando o pH na adição de S^2-: em pH~1 precipitar Ag2S e HgS; em pH~2 PbS; em pH~6 CoS; em pH~10 MnS. Filtrar cada etapa e, depois, dissolver e reduzir o sulfeto para recuperar o metal.

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