Escreva as equações iônica completa e iônica simplificada para as reações que ocorrem quando uma das seguintes soluções são misturadas:
\mathrm{Pb}\left(\mathrm{NO}_{3}\right)_{2}(\mathrm{aq}) e \mathrm{Na}_{2} \mathrm{~S}(\mathrm{aq})

Passo 1

O enunciado pede que eu escreva as equações iônica completa e iônica simplificada (net ionic) para a reação que ocorre quando as soluções misturadas são \mathrm{Pb(NO_{3})_{2}(aq)} e \mathrm{Na_{2}S(aq)}.
Informações dadas:
\mathrm{Pb(NO_{3})_{2}(aq)} — solução aquosa de nitrato de chumbo(II).
\mathrm{Na_{2}S(aq)} — solução aquosa de sulfeto de sódio.
Perguntas explícitas:
  • Qual é a equação iônica completa (com íons dissociados)?
  • Qual é a equação iônica simplificada (net ionic), mostrando apenas as espécies que efetivamente participam da reação?
Não começo a resolver aqui; apenas organizei o que é pedido e os dados fornecidos.

Passo 2

Primeiro eu preciso saber quais produtos aparecem quando misturo duas soluções iônicas. Em soluções aquosas normalmente ocorre uma troca de íons (reação de dupla troca) entre os cátions e ânions presentes. Troque os íons entre os reagentes para prever produtos: o cátion \mathrm{Pb^{2+}} tende a ficar com o ânion \mathrm{S^{2-}}, formando \mathrm{PbS}; o cátion \mathrm{Na^{+}} tende a ficar com o ânion \mathrm{NO_{3}^{-}}, formando \mathrm{NaNO_{3}}.
Antes de escrever equações, é importante checar solubilidade para saber se algum produto precipita (sai da solução como sólido). Regras úteis (resumo prático):
  • Sais com o íon nitrato \mathrm{NO_{3}^{-}} são praticamente sempre solúveis em água.
  • Sais com o cátion sódio \mathrm{Na^{+}} são sempre solúveis.
  • Muitos sulfetos \mathrm{S^{2-}} são pouco solúveis; sulfeto de chumbo(II), \mathrm{PbS}, é insolúvel e forma precipitado sólido (geralmente negro).
Com isso, o produto que precipita será \mathrm{PbS(s)} e o outro produto \mathrm{NaNO_{3}(aq)} permanece em solução.

Passo 3

Agora escrevo a equação molecular balanceada (formas compostas, antes de dissociar em íons). Troquei os íons e balanceei os coeficientes de acordo com as fórmulas:
\mathrm{Pb(NO_{3})_{2}(aq)} + \mathrm{Na_{2}S(aq)} \rightarrow \mathrm{PbS(s)} + 2\,\mathrm{NaNO_{3}(aq)}
Explicação do balanceamento: um \mathrm{Pb} com carga +2 combina com um \mathrm{S} com carga -2 para formar \mathrm{PbS} (fórmula simples 1:1). Como havia dois \mathrm{Na} em \mathrm{Na_{2}S} e dois \mathrm{NO_{3}} em \mathrm{Pb(NO_{3})_{2}}, o produto \mathrm{NaNO_{3}} aparece com coeficiente 2 para conservar átomos de Na e NO _3.

Passo 4

Agora escrevo a equação iônica completa: para isso, dissocio todos os compostos fortes e solúveis em seus íons. Lembrete didático: em solução aquosa, sais solúveis e eletrólitos fortes se dissociam totalmente em íons; sólidos, gases e compostos pouco solúveis ficam sem dissociar.
Dissociação (fórmulas):
\mathrm{Pb(NO_{3})_{2}(aq)} \rightarrow \mathrm{Pb^{2+}(aq)} + 2\,\mathrm{NO_{3}^{-}(aq)}
\mathrm{Na_{2}S(aq)} \rightarrow 2\,\mathrm{Na^{+}(aq)} + \mathrm{S^{2-}(aq)}
\mathrm{NaNO_{3}(aq)} \rightarrow \mathrm{Na^{+}(aq)} + \mathrm{NO_{3}^{-}(aq)}
\mathrm{PbS} é insolúvel e permanece como sólido: \mathrm{PbS(s)}.
Agora escrevo a equação iônica completa juntando todas essas espécies (mantendo coeficientes do balanceamento molecular):
\mathrm{Pb^{2+}(aq)} + 2\,\mathrm{NO_{3}^{-}(aq)} + 2\,\mathrm{Na^{+}(aq)} + \mathrm{S^{2-}(aq)} \rightarrow \mathrm{PbS(s)} + 2\,\mathrm{Na^{+}(aq)} + 2\,\mathrm{NO_{3}^{-}(aq)}

Passo 5

Identificação de íons espectadores e cancelamento: íons espectadores são íons que aparecem inalterados nos dois lados da equação iônica completa. Aqui, vemos que \mathrm{Na^{+}} e \mathrm{NO_{3}^{-}} aparecem em ambos os lados com os mesmos coeficientes. Eles não participam da formação do precipitado; apenas “assistem à cena”.
Cancele explicitamente os espectadores:
Lado esquerdo: 2\,\mathrm{Na^{+}(aq)} e 2\,\mathrm{NO_{3}^{-}(aq)}
Lado direito: 2\,\mathrm{Na^{+}(aq)} e 2\,\mathrm{NO_{3}^{-}(aq)}
Após cancelar, sobra apenas a transformação que realmente ocorre: os íons \mathrm{Pb^{2+}} e \mathrm{S^{2-}} combinam para formar \mathrm{PbS(s)}.
A equação iônica simplificada (net ionic) é:
\mathrm{Pb^{2+}(aq)} + \mathrm{S^{2-}(aq)} \rightarrow \mathrm{PbS(s)}

Passo 6

Verificação final de conservação:
  • Átomos: 1 \mathrm{Pb} e 1 \mathrm{S} em ambos os lados.
  • Cargas: LHS +2 + (-2) = 0; RHS o sólido é neutro 0. Portanto,-átomos e carga balanceados.
Dica de prova: para escrever rápido na hora da prova — identifique os íons, troque-os (dupla troca), use regras de solubilidade (nitratos e sais de sódio solúveis; PbS insolúvel), escreva a molecular balanceada e então dissocie para obter a iônica completa; depois cancele espectadores para a net ionic.

Resposta

\mathrm{Pb^{2+}(aq)} + 2\,\mathrm{NO_{3}^{-}(aq)} + 2\,\mathrm{Na^{+}(aq)} + \mathrm{S^{2-}(aq)} \rightarrow \mathrm{PbS(s)} + 2\,\mathrm{Na^{+}(aq)} + 2\,\mathrm{NO_{3}^{-}(aq)}
\mathrm{Pb^{2+}(aq)} + \mathrm{S^{2-}(aq)} \rightarrow \mathrm{PbS(s)}

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