Em meados de maio de 2003, a Anvisa (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) foi informada de casos graves de intoxicação associados ao uso de um medicamento à base de sulfato de bário. A matéria-prima usada na preparação do sulfato de bário é o carbonato de bário, que pode também ser usado em venenos para ratos. A causa da morte de pacientes que usaram os medicamentos supostamente à base de sulfato de bário foi, segundo laudos médicos, a intoxicação por carbonato de bário. Uma das formas de sintetizar o sulfato de bário é através da reação entre carbonato de bário e sulfato de cálcio em meio aquoso, como mostra a reação abaixo.
Assinale o que for correto.
(Dados:
.)
- A reação descrita acima é uma reação de dupla troca.
- A separação entre os produtos
e
pode ser feita por filtração simples.
- Supondo que a solubilidade do
em água a uma dada temperatura seja igual a
, seu Kps é igual a
.
- Supondo que o Kps do
a
seja igual a
, a contaminação do produto
por
pode ter ocorrido porque o profissional responsável pela preparação do
adicionou mais do que
de
por litro de água, no início da preparação, mantida a
.
- Como a constante de equilíbrio da reação varia com a temperatura, a solubilidade dos reagentes também varia, porém o Kps mantém-se inalterado com uma variação da temperatura.
(Dados:
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre uma reação química envolvendo sulfato de bário e carbonato de bário, que resultou em intoxicação por carbonato de bário. A gente precisa analisar cinco afirmações relacionadas a essa reação, usando conceitos de química como reações de dupla troca e constante de produto de solubilidade (Kps). Vamos precisar saber sobre tipos de reações químicas, como calcular a Kps e entender solubilidades dos compostos envolvidos.
Passo 2
Afirmação 1: “A reação descrita acima é uma reação de dupla troca.”
Explicação: Reações de dupla troca (ou troca dupla) acontecem quando dois compostos trocam seus cátions e ânions, formando dois novos compostos. Olhando a reação:
Aqui, o íon Ba²⁺ troca de lugar com o íon Ca²⁺, e o íon CO₃²⁻ troca com o íon SO₄²⁻. Isso caracteriza uma reação de dupla troca.
Conclusão: A afirmação 1 está correta.
Passo 3
Afirmação 2: “A separação entre os produtos
e
pode ser feita por filtração simples.”
Explicação: Ambos os produtos são sólidos (indicado pelo (s)), o que significa que eles vão se formar como precipitados na reação. A filtração simples é um método eficiente para separar sólidos de uma mistura líquida. Portanto, podemos usar a filtração para separar
e
dos reagentes restantes na solução.
Conclusão: A afirmação 2 está correta.
Passo 4
Afirmação 3: “Supondo que a solubilidade do
em água a uma dada temperatura seja igual a
, seu Kps é igual a
.”
Explicação: A solubilidade (S) em mg/L precisa ser convertida para molaridade para calcular o Kps. Vamos fazer isso:
- Converter mg/L para g/L:
- Calcular a molaridade:
- Massa molar do
: Ca (40) + C (12) + 3 O (16×3) = 100 g/mol - Molaridade (S) =
- Massa molar do
- A reação de dissolução:
- Kps = [Ca²⁺][CO₃²⁻] =
- Kps = [Ca²⁺][CO₃²⁻] =
Conclusão: A afirmação 3 está correta.
Passo 5
Afirmação 4: “Supondo que o Kps do
a
seja igual a
, a contaminação do produto
por
pode ter ocorrido porque o profissional responsável pela preparação do
adicionou mais do que
de
por litro de água, no início da preparação, mantida a
.”
Explicação: Vamos verificar se adicionar mais de 4,0 g de
por litro de água excede o Kps:
- Massa de
: 4,0 g/L - Massa molar do
: Ba (137) + C (12) + 3 O (16×3) = 197 g/mol - Molaridade:
- Se dissolver, [Ba²⁺] = 0,0203 M, então [CO₃²⁻] também ≈ 0,0203 M
- Kps = [Ba²⁺][CO₃²⁻] =
Como o Kps é
, adicionar 4,0 g/L resulta em um produto maior que o Kps, o que significa que
vai se precipitar, contaminando o
.
Conclusão: A afirmação 4 está correta.
Passo 6
Afirmação 5: “Como a constante de equilíbrio da reação varia com a temperatura, a solubilidade dos reagentes também varia, porém o Kps mantém-se inalterado com uma variação da temperatura.”
Explicação: Na verdade, a constante de produto de solubilidade (Kps) depende da temperatura. Geralmente, aumentos na temperatura podem aumentar ou diminuir o Kps dependendo da natureza endotérmica ou exotérmica da dissolução. Portanto, dizer que Kps se mantém inalterado com a variação da temperatura está incorreto.
Conclusão: A afirmação 5 está incorreta.
Resposta
As afirmações corretas são 1, 2, 3 e 4.