Explique, por meio de equações químicas, como distinguir os seguintes pares de ânions em solução aquosa (cada ânion em recipientes distintos):
Cl^- e SO4^2- - Quais reagentes podem ser usados para separação seletiva?

Passo 1

Beleza, resumo rapidinho: a questão pede pra gente achar reagentes que, em solução aquosa, ajudem a diferenciar Cl⁻ de SO₄²⁻ quando cada ânion está num tubo diferente. O conteúdo aqui é precipitação seletiva — ou seja, usar sais que formam um precipitado com um ânion, mas continuam solúveis com o outro. Vamos precisar conhecer as regras de solubilidade e o conceito de produto de solubilidade (Kₛₚ).

Passo 2

Primeiro teste: adicionar uma solução de BaCl₂ (ou Ba(NO₃)₂) em cada tubo.
Teoria rápida: BaSO₄ é praticamente insolúvel (Kₛₚ ~10⁻¹⁰), então vai precipitar. Já BaCl₂ é solúvel, então Ba²⁺ não faz precipitar Cl⁻.
Equação com sulfato:
Ba^2+(aq) ;+;SO4^2-(aq);longrightarrow;BaSO4(s);downarrow
No tubo do Cl⁻ nada acontece (tudo segue dissolvido).

Passo 3

Por que isso funciona?
  1. Regra de solubilidade: sulfatos geralmente são solúveis, exceto com Ba²⁺, Pb²⁺, Ca²⁺…
  2. Produto de solubilidade: para BaSO₄, é muito baixo, então o sal sai da solução como sólido.
  3. Com Cl⁻, BaCl₂ tem Kₛₚ muito alto (é bem solúvel), então não há precipitado.

Passo 4

Segundo teste: para confirmar qual dos tubos tinha Cl⁻, adicionamos AgNO₃.
Equação com cloreto:
Ag^+(aq);+;Cl^-(aq);longrightarrow;AgCl(s);downarrow
AgCl também é insolúvel (Kₛₚ ~10⁻¹⁰). Se houver turbidez/branco, era Cl⁻. Se nada ocorrer, era SO₄²⁻ (já “zerado” pelo BaSO₄ ou porque Ag₂SO₄ é solúvel o suficiente).

Resposta

  1. Adicionar BaCl₂: só forma precipitado com SO₄²⁻ (BaSO₄).
  2. No outro tubo, adicionar AgNO₃: forma precipitado só se houver Cl⁻ (AgCl).

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