Explique, por meio de equações químicas, como distinguir os seguintes pares de ânions em solução aquosa (cada ânion em recipientes distintos):
CO3^2- e HCO3^- - Como diferenciar os carbonatos dos bicarbonatos?

Passo 1

Então, o exercício pede pra gente distinguir duas soluções aquosas que contêm, cada uma, ou o ânion CO₃²⁻ (carbonato) ou o ânion HCO₃⁻ (bicarbonato).
Conteúdo: equilibr­io ácido-base e indicadores de pH. Vamos precisar saber como esses ânions reagem com água (hidrólise) e usar um indicador (fenolftaleína) pra “ver” a diferença de pH.

Passo 2

Teoria (hidrólise e pH):
  1. Carbonato (CO₃²⁻) é base mais forte que bicarbonato. Em água ocorre:
CO3^2- + H2O ;<=ftharpoons; HCO3^- + OH^-
Isso libera bastante OH⁻ e deixa o pH bem acima de 8,2.
2) Bicarbonato (HCO₃⁻) é base mais fraca (e também ácido fraco), então em água:
HCO3^- + H2O ;<=ftharpoons; H2CO3 + OH^-
libera bem menos OH⁻, deixando o pH perto de 8,2 ou até ligeiramente abaixo/proximo do limiar do indicador.

Passo 3

Uso do indicador fenolftaleína:
  • A fenolftaleína fica incolor abaixo de pH≈8,2 e rosa claro acima de pH≈8,2.
  • Se na solução tiver CO₃²⁻, a hidrólise gera OH⁻ suficiente pra “empurrar” o pH acima de 8,2 e ela ficará rosa.
  • Se tiver apenas HCO₃⁻, o pH não sobe tanto (fica por volta de 8), então a fenolftaleína permanece incolor.

Passo 4

Procedimento prático:
  1. Pegue os dois tubos, adicione algumas gotas de fenolftaleína em cada um.
  2. Observe a cor:
    • Rosa → tem CO₃²⁻
    • Incolor → tem HCO₃⁻

Resposta

Adicionando fenolftaleína: se ficar rosa é carbonato (CO₃²⁻); se permanecer incolor é bicarbonato (HCO₃⁻).

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