I.14 Os conteúdos dos Bécheres 1 e 2 são misturados. Caso ocorra reação, escreva a equação iônica simplificada e indique os íons espectadores.
Bécher 1
Bécher 2
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
| Bécher 1 | Bécher 2 |
| (a)
|
|
| (b)
|
|
| (c)
|
|
| (d)
|
|
| (e)
|
|
Passo 1
O enunciado pede que, para cada mistura (a)–(e), ao juntar o conteúdo do Bécher 1 com o do Bécher 2: (i) verifiquemos se ocorre reação; (ii) se ocorrer, escrevamos a equação iônica simplificada (equação iônica líquida, ou net ionic) e indiquemos os íons espectadores.
As substâncias fornecidas em cada bécher são:
As substâncias fornecidas em cada bécher são:
- (a) Bécher 1:
; Bécher 2: . - (b) Bécher 1:
; Bécher 2: . - (c) Bécher 1:
; Bécher 2: . - (d) Bécher 1:
; Bécher 2: . - (e) Bécher 1:
; Bécher 2: .
Passo 2
Como a estratégia geral (passo a passo prática para a prova):
- Escrever as fórmulas iônicas das espécies que existem em solução ao dissociar os eletrólitos fortes; 2) aplicar regras de solubilidade e verificar se algum produto formado é pouco solúvel (precipitado), gasoso ou um fraco eletrólito (condição para reação observável); 3) escrever a equação molecular de dupla troca quando houver produto(s) pouco solúveis ou gasoso(s); 4) dissociar os eletrólitos fortes e cancelar os íons que aparecem iguais nos dois lados (íons espectadores), obtendo a equação iônica líquida.
Pequeno resumo das regras usadas (coisa prática que cai em prova):
- Nitratos (
) e sais dos metais alcalinos ( , …) e do íon amônio ( ) são solúveis. - Cloretos (
), em geral solúveis, exceto com , , . - Sulfatos (
) geralmente solúveis, exceto com , , , e alguns íons mercúrio; alguns sulfatos de prata e mercúrio são pouco solúveis. - Carbonatos (
), fosfatos ( ) e sulfetos ( ) são geralmente insolúveis, exceto os de metais alcalinos e .
Também: sulfeto () é uma base forte que pode ser protonada por ácidos (gerando gasoso).
Agora aplico isso caso a caso, mostrando as contas e raciocínios.
Passo 3
Caso (a):
+
.
- Escrever os íons presentes inicialmente (dissociação completa, são eletrólitos fortes):
-
Possível dupla troca: trocar cátions entre os ânions dá
e . Pela regra: nitratos são solúveis ( é solúvel); sulfato de prata ( ) é pouco solúvel — costuma precipitar. Então ocorre precipitação de . -
Equação molecular (balanceada):
- Equação iônica completa (dissociando eletrólitos solúveis):
- Cancelam-se os íons espectadores (
e ), restando a equação iônica líquida:
Íons espectadores:
e
.
Passo 4
Caso (b):
+
.
-
Espécies iniciais:
é eletrólito forte: . é um ácido triprótico fraco e se dissocia em etapas até fornecer em equilíbrio. Em problemas de precipitação, se encontra suficiente, forma-se o precipitado , pois fosfatos de metais (exceto alcalinos e ) são insolúveis. -
Dupla troca molecular (balanceada pensando nos íons que formam precipitado):
Aqui usamos a forma molecular para balancear as quantidades.
- Em termos iônicos, o que interessa é o ânion fosfato
combinando com . A equação iônica líquida que representa a formação do precipitado é:
Íons espectadores (presentes em solução mas não participando do precipitado):
(vindo do ácido, na forma de
após troca) e
.
Observação didática rápida: mesmo sendo
um ácido fraco, a retirada do íon fosfato pela precipitação desloca os equilíbrios de dissociação e permite formação do
suficiente para precipitar o fosfato de estrôncio.
Passo 5
Caso (c):
+
.
- Íons iniciais:
-
Note que
é uma base forte em solução aquosa e tende a ser protonada: . O cátion pode ceder prótons (é um ácido de Brønsted relativamente fraco) formando . Assim, há transferência de prótons entre e , produzindo sulfeto protonado como gás (cheiro característico) e liberando . -
Equação iônica líquida representativa (mostrando a reação ácido–base e evolução de
gasoso):
Íons espectadores:
e
.
Comentário prático: isso significa que, ao misturar soluções de sulfeto com sais de amônio, costuma-se perceber odor de
(gás tóxico/odioso) — sinal de que ocorreu reação ácido–base entre
e
.
Passo 6
Caso (d):
+
.
- Dissociação inicial:
-
Carbonato de cádmio (
) é, pela regra, um carbonato de metal que não é de metal alcalino nem amônio — portanto insolúvel, precipitando. O outro produto é solúvel (sais de amônio solúveis). -
Equação iônica líquida (formação do precipitado):
Íons espectadores:
e
.
Passo 7
Caso (e):
+
.
-
Atenção com o íon mercúrio(I): o cátion mercuroso é
(do par presente em ). é pouco solúvel em água, mas dado que o enunciado traz como , consideramos as espécies iônicas e em solução (ou em equilíbrio com o sólido). -
Possível dupla troca: troca entre
e daria (mercuroso sulfato). é pouco solúvel (sulfatos de alguns metais pesados são insolúveis). Assim, espera-se precipitação de e formação de em solução. -
Equação molecular (balanceada):
- Equação iônica líquida (cancelando íons espectadores
e adequadamente) resulta na formação do sólido:
Íons espectadores:
e
.
Comentário breve: atenção especial ao símbolo
(duas unidades de Hg ligadas) quando escrever equações envolvendo mercúrio(I).
Resposta
(a)
. Íons espectadores:
.
(b) . Íons espectadores:
.
(c) . Íons espectadores:
.
(d) . Íons espectadores:
.
(e) . Íons espectadores:
.
(b)
(c)
(d)
(e)