Escreva a equação química balanceada de precipitação do hidróxido de alumínio a partir da acidificação do filtrado com ácido sulfúrico.
Passo 1
O enunciado pede que eu escreva a equação química balanceada que descreve a precipitação do hidróxido de alumínio quando o filtrado é acidificado com ácido sulfúrico. Informações relevantes (assumidas como típicas nesse procedimento experimental):
- O filtrado alcalino contém alumínio na forma do ânion aluminate
(fenômeno comum quando se tem solução básica de aluminato). - O agente de acidificação é o ácido sulfúrico,
, que fornece prótons . - O produto sólido precipitado é o hidróxido de alumínio,
.
A partir disso, precisa-se escrever a reação química balanceada que mostra como os prótons doconvertem o aluminate solúvel em (s).
Passo 2
Explicação dos íons envolvidos e da dissociação do ácido sulfúrico:
- O ânion aluminate tem fórmula
. Ele é a forma solúvel do alumínio em meio básico; contém um átomo de alumínio ligado a quatro grupos hidroxila. - O ácido sulfúrico forte se ioniza fornecendo dois prótons por molécula:
Isso significa que cada molécula de
pode neutralizar dois unidades de carga negativa (por exemplo, dois
ou dois
, dependendo do que há na solução).
Passo 3
Escrevendo a reação ácido–base simples entre aluminate e próton (equação iônica neta):
- Cada próton
reage com para formar o hidróxido de alumínio sólido e água:
Aqui é útil verificar conservação de massa e carga:
- Átomos: Al (1 → 1), O e H são conservados quando se conta os grupos
e a água formada. - Carga: à esquerda
; à direita, produtos são neutros, então a carga também é 0. Logo a equação iônica é consistente.
Passo 4
Transformando a equação iônica em uma equação que inclui explicitamente o
(sem coeficiente fracionário):
- Como
libera 2 , é conveniente juntar duas unidades de para não usar frações:
Agora faço a checagem detalhada da conservação:
- Alumínio:
à esquerda, à direita. - Enxofre:
à esquerda, à direita. - Hidrogênio: à esquerda
(dos ) mais (do ) = ; à direita (dos ) mais (dos ) = . - Oxigênio: à esquerda
(dos ) mais (do ) = ; à direita (dos ) mais (do ) mais (dos ) = . - Carga: à esquerda
; à direita do e o resto neutro, total . Tudo conferido: a equação está balanceada.
Passo 5
Observação prática (útil na hora da prova, mas não necessária para a equação final):
- Se o filtrado contiver um contra-íon como
(por exemplo, vindo de hidróxido de sódio usado antes), a forma molecular pode ser escrita incluindo o sal correspondente. Um exemplo comum é:
Isso é a versão “molecular” onde o
fica combinado com os
formando
.