Esquematize as etapas de separação e identificação das misturas de ânions listados abaixo e escreva as equações químicas balanceadas que representam as reações ocorridas.
b) \mathrm{SO}_{4}{ }^{2-} \mathrm{e} \mathrm{PO}_{4}{ }^{3-}

Passo 1

O enunciado pede um esquema de separação e identificação de uma mistura contendo os ânions \mathrm{SO4^{2-}} e \mathrm{PO4^{3-}}. Vamos usar as regras de solubilidade e precipitações seletivas em meio aquoso:
  1. Para separar o sulfato, exploramos que \mathrm{BaSO4} é praticamente insolúvel em água, precipitando ao adicionarmos \mathrm{Ba^{2+}}.
  2. No filtrado restante, só fica o fosfato, que podemos identificar fazendo precipitar o fosfato de magnésio-amônio em meio alcalino onde se forma o cristalo \mathrm{MgNH4PO4\cdot6H2O}.

Passo 2

Para precipitar seletivamente o sulfato, acidificamos levemente a amostra (para evitar precipitação de carbonatos) e adicionamos solução de cloreto de bário. O íon \mathrm{Ba^{2+}} reage com \mathrm{SO4^{2-}} formando o sulfato de bário sólido:
\mathrm{Ba^{2+}(aq)} + \mathrm{SO4^{2-}(aq)} \;\longrightarrow\;\mathrm{BaSO4(s)}
Em seguida, faz-se filtração para separar o precipitado \mathrm{BaSO4} (retido) do filtrado (que contém \mathrm{PO4^{3-}}).

Passo 3

No filtrado quase neutro, adicionamos uma mistura tamponada de cloreto de amônio e hidróxido de amônio para obter meio levemente alcalino, e então adicionamos \mathrm{Mg^{2+}} (por exemplo, via \mathrm{MgSO4}). Em meio amoniacal, os íons \mathrm{Mg^{2+}}, \mathrm{NH4+} e \mathrm{PO4^{3-}} se combinam, precipitando o fosfato de magnésio-amônio hexahidratado:
\mathrm{Mg^{2+}(aq)} + \mathrm{NH4^{+}(aq)} + \mathrm{PO4^{3-}(aq)} + 6\,\mathrm{H2O(l)} \;\longrightarrow\; \mathrm{MgNH4PO4\cdot6H2O(s)}
Esse precipitado confirma a presença de \mathrm{PO4^{3-}}.

Resposta

As equações balanceadas das reações de separação e identificação são:
\mathrm{Ba^{2+}(aq)} + \mathrm{SO4^{2-}(aq)} \;\longrightarrow\; \mathrm{BaSO4(s)}
\mathrm{Mg^{2+}(aq)} + \mathrm{NH4^{+}(aq)} + \mathrm{PO4^{3-}(aq)} + 6\,\mathrm{H2O(l)} \;\longrightarrow\; \mathrm{MgNH4PO4\cdot6H2O(s)}

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