Escreva a equação completa e balanceada, para os casos a seguir, mostrando os estados físicos de cada substância.
\mathrm{BaSO}_{3} sólido dissolve-se em em HCl diluído, com evolução do gás \mathrm{SO}_{2}.

Passo 1

O enunciado pede que eu escreva a equação completa e balanceada, mostrando os estados físicos, para o processo: \mathrm{BaSO_3} sólido dissolve-se em HCl diluído, com evolução do gás \mathrm{SO_2}.\n
Informações fornecidas:
  • Reagentes: \mathrm{BaSO_3} (sólido) e \mathrm{HCl} diluído (portanto \mathrm{HCl} em solução aquosa).
  • Produto observado: evolução de \mathrm{SO_2} gasoso.
  • Preciso apresentar a equação química completa e balanceada com os estados físicos de cada espécie.

Passo 2

Entendendo as espécies envolvidas (aula rápida, sem pressa):
  • \mathrm{BaSO_3} é um sal formado por \mathrm{Ba^{2+}} e o ânion sulfito \mathrm{SO_3^{2-}}. Em meio ácido o ânion sulfito reage com prótons ( \mathrm{H^+}).
  • \mathrm{HCl} em solução aquosa fornece \mathrm{H^+} e \mathrm{Cl^-}.
  • O ânion \mathrm{SO_3^{2-}} captura prótons formando ácido sulfuroso \mathrm{H_2SO_3}, que é instável e se decompõe em \mathrm{SO_2} gasoso e \mathrm{H_2O} (líquido).
Vou escrever essas transformações em equações separadas para ficar claro.

Passo 3

Reação ácido-base do sulfito com prótons (formação do ácido sulfuroso):
\mathrm{SO_3^{2-}\\ (aq) + 2\,H^+\\ (aq) \longrightarrow H_2SO_3\\ (aq)}
Decomposição do ácido sulfuroso (reação típica, libera dióxido de enxofre):
\mathrm{H_2SO_3\\ (aq) \longrightarrow SO_2\\ (g) + H_2O\\ (l)}
Somando as duas etapas (cancelando \mathrm{H_2SO_3}), obtemos a conversão direta do ânion sulfito em \mathrm{SO_2} e água:
\mathrm{SO_3^{2-}\\ (aq) + 2\,H^+\\ (aq) \longrightarrow SO_2\\ (g) + H_2O\\ (l)}

Passo 4

Agora volto ao sal completo \mathrm{BaSO_3}. Ao “dissolver-se em HCl” significa que o sulfito do sal reage com os prótons fornecidos pelo \mathrm{HCl}; o cátion \mathrm{Ba^{2+}} ficará em solução combinando-se com \mathrm{Cl^-} para formar \mathrm{BaCl_2} solúvel. Assim, a equação molecular (com todos os reagentes e produtos neutros) é obtida combinando o consumo de 2 mol de \mathrm{HCl} por mol de sulfito:
Escrevendo a equação molecular e indicando os estados físicos:
\mathrm{BaSO_3\\ (s) + 2\,HCl\\ (aq) \longrightarrow BaCl_2\\ (aq) + SO_2\\ (g) + H_2O\\ (l)}

Passo 5

Verificação de balanceamento (contagem de átomos):
  • Bário: esquerda 1, direita 1 (em \mathrm{BaCl_2}).
  • Enxofre: esquerda 1, direita 1 (em \mathrm{SO_2}).
  • Oxigênio: esquerda 3 (em \mathrm{BaSO_3}), direita 2 (em \mathrm{SO_2}) + 1 (em \mathrm{H_2O}) = 3.
  • Hidrogênio: esquerda 2 (em 2\,\mathrm{HCl}), direita 2 (em \mathrm{H_2O}).
  • Cloro: esquerda 2, direita 2 (em \mathrm{BaCl_2}).
    Tudo balanceado.

Passo 6

Equações iônicas (opcional, para entender melhor o processo):
  • Equação iônica completa, se dissociarmos o ácido e o sal solúveis (observação: \mathrm{BaSO_3} em água neutra é pouco solúvel, mas em ácido reage; escrevo a forma que explica o mecanismo):
\mathrm{BaSO_3\\ (s) + 2\,H^+\\ (aq) + 2\,Cl^-\\ (aq) \longrightarrow Ba^{2+}\\ (aq) + 2\,Cl^-\\ (aq) + SO_2\\ (g) + H_2O\\ (l)}
  • Cancelando os íons espectadores ( \mathrm{Cl^-} e \mathrm{Ba^{2+}} que aparecem em ambos os lados conforme o modo de escrita), a equação iônica líquida que mostra o núcleo da transformação é:
\mathrm{BaSO_3\\ (s) + 2\,H^+\\ (aq) \longrightarrow Ba^{2+}\\ (aq) + SO_2\\ (g) + H_2O\\ (l)}
ou, cancelando também \mathrm{Ba^{2+}} se considerarmos a dissociação inicial completa,
\mathrm{SO_3^{2-}\\ (aq) + 2\,H^+\\ (aq) \longrightarrow SO_2\\ (g) + H_2O\\ (l)}
Essas formas mostram a essência: prótons convertem o sulfito em dióxido de enxofre e água.

Resposta

\mathrm{BaSO_3\\ (s) + 2\,HCl\\ (aq) \longrightarrow BaCl_2\\ (aq) + SO_2\\ (g) + H_2O\\ (l)}

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