Imagine que você é o analista responsável por uma empresa de análises de metais. Um dos clientes que é dono de uma empresa de fabricação de fogos de artifício está com um negócio para comercializar algumas rochas minerais chamadas de estroncianita que possui em sua constituição o SrCO3, que gera a coloração vermelha quando misturado com a pólvora. O problema é que este mineral vem contaminado com BaCO3 e CaCO3. Se a razão BaCO3 / SrCO3 (em massa) for maior que 0,4 e a razão CaCO3 / SrCO3 for maior que 0,5 ; os fogos de artifício não sairão com as cores adequadas. Para a realização desta análise, foi escolhida a análise gravimétrica. Foi utilizada uma massa de 35,03 gramas do minério a qual foi dissolvida em Ácido clorídrico em um Béquer de 500,00 mL. Para precipitar o Bário, foi utilizado o cromato de sódio (Na2 CrO4), dando uma massa de 7,65 gramas de BaCrO4. Após a remoção do Bário realizou-se a precipitação do Estrôncio, com Sulfato de sódio (Na2 SO4), gerando uma massa de 23,321 gramas de SrSO4. E finalmente o Calcio foi determinado via precipitação de Oxalato de Calcio, que após a calcinação gerou 2,030 gramas de óxido de Calcio (CaO), Dados: (C=12,00 ; B a=137,33 ; Sr=87,62 ; S=32,065 ; O=15,99 ; Ca=40,08 ; Na=22,990 ; Cr=51,996) Dados: (C=12,00 ; Ba=137,33 ; Sr=87,62 ; S=32,065 ; O=15,99 ; Ca=40,08 ; Na=22,990 ; Cr=51,996)

ll SrCO3(s)+2 HCl(aq) Sr^2+(aq)+CO2(g)+H2 O(l) & Sr^2+(aq)+SO4 ^2(aq) SrSO4(s) BaCO3(s)+2 HCl(aq) Ba^2+(aq)+CO2(g)+H2 O(l) & Ca^2+(aq)+C2 O4 ^2 CaC2 O4(s)+De
Baseado apenas na razão Ba^2+(aq)+CrO4^2(aq) BaCrO4(s), seu parecer é:

Passo 1

Beleza, só pra gente se situar: temos um minério (35,03 g) que contém SrCO₃, BaCO₃ e CaCO₃. A gente dissolveu tudo em HCl e precipitou o bário como BaCrO₄ (7,65 g), depois o estrôncio como SrSO₄ (23,321 g) e por fim o cálcio como CaO (2,030 g). O que a questão pede é só a razão em massa
m(BaCO3)m(SrCO3)
e, com base nisso, dar a opinião se passa do limite 0,4 ou não. Pra resolver isso vamos usar conceitos de estequiometria e molaridade: converter massa de precipitado em mol de íon (Ba²⁺ ou Sr²⁺) e daí voltar pra massa do carbonato correspondente.

Passo 2

Calcular quantos mols de Ba formaram o precipitado BaCrO₄:
  1. Molaridade de BaCrO₄:
M(BaCrO4)=MBa+MCr+4,MO =137,33+51,996+4times15,99=253,286:g/mol
  1. Número de mols de BaCrO₄ (cada mol de BaCrO₄ dá 1 mol de Ba²⁺):
nBa=m(BaCrO4)M(BaCrO4) =7,65253,286approx0,0302:mol

Passo 3

Transformar esses mols de Ba²⁺ na massa de BaCO₃ correspondente:
  1. Molaridade de BaCO₃:
M(BaCO3) =137,33+12,00+3times15,99 =197,30:g/mol
  1. Massa de BaCO₃:
m(BaCO3) =nBatimes M(BaCO3) =0,0302times197,30approx5,96:g

Passo 4

Calcular quantos mols de Sr vieram no precipitado SrSO₄:
  1. Molaridade de SrSO₄:
M(SrSO4) =87,62+32,065+4times15,99 =183,645:g/mol
  1. Mols de Sr²⁺ (cada mol de SrSO₄ dá 1 mol de Sr²⁺):
nSr =m(SrSO4)M(SrSO4) =23,321183,645approx0,1270:mol

Passo 5

Converter esses mols de Sr²⁺ em massa de SrCO₃:
  1. Molaridade de SrCO₃:
M(SrCO3) =87,62+12,00+3times15,99 =147,59:g/mol
  1. Massa de SrCO₃:
m(SrCO3) =nSrtimes M(SrCO3) =0,1270times147,59approx18,74:g

Passo 6

Agora a razão pedida:
m(BaCO3)m(SrCO3) =5,9618,74approx0,318

Passo 7

Só comparar com o limite de 0,4:
0,318 < 0,4, então está abaixo do máximo permitido e não vai atrapalhar a cor vermelha dos fogos.

Resposta

A razão m(BaCO3)m(SrCO3)approx0,318, que é menor que 0,4. Portanto, com base só nesse critério, está tudo certo para a coloração vermelha.

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