(1,5 pt) Descreva a reação química, em meio aquoso, entre \mathrm{CaBr}_{2} e \mathrm{Na}_{2} \mathrm{CO}_{3}, das seguintes formas:
a) Equação molecular;
b) Equação iônica completa;
c) Equação iônica simplificada.

Passo 1

O enunciado pede que eu descreva, em meio aquoso, a reação entre \mathrm{CaBr}_{2} e \mathrm{Na}_{2}\mathrm{CO}_{3} de três formas distintas:
a) equação molecular;
b) equação iônica completa;
c) equação iônica simplificada (net ionic).
Informações dadas explicitamente: os reagentes são \mathrm{CaBr}_{2} e \mathrm{Na}_{2}\mathrm{CO}_{3} e a reação ocorre em meio aquoso. Não há outras informações externas fornecidas no enunciado.

Passo 2

Primeiro vamos prever quais produtos surgem quando misturamos duas soluções aquosas de sais. Em reações de dupla troca (troca de cátions entre ânions) os cátions trocam de ânion, então a previsão dos produtos é feita trocando os parceiros iônicos:
  • o cátion \mathrm{Ca}^{2+} do \mathrm{CaBr}_{2} vai se combinar com o ânion \mathrm{CO}_{3}^{2-} do \mathrm{Na}_{2}\mathrm{CO}_{3}, formando \mathrm{CaCO}_{3};
  • o cátion \mathrm{Na}^{+} do \mathrm{Na}_{2}\mathrm{CO}_{3} vai se combinar com o ânion \mathrm{Br}^{-} do \mathrm{CaBr}_{2}, formando \mathrm{NaBr}.
Portanto, os produtos previstos são \mathrm{CaCO}_{3} e \mathrm{NaBr}.

Passo 3

Agora é preciso decidir os estados físicos (solúvel/insolúvel) dos produtos usando regras de solubilidade básicas (resumo prático):
  • Sais de sódio ( \mathrm{Na}^{+}) são sempre solúveis em água → \mathrm{NaBr} é solúvel ( aq).
  • Carbonatos ( \mathrm{CO}_{3}^{2-}) são, em geral, insolúveis, exceto quando estão combinados com cátions do grupo alcalino (Na ^+, K ^+, etc.) ou \mathrm{NH}_4^+. Como \mathrm{Ca}^{2+} não é um cátion alcalino, \mathrm{CaCO}_{3} é insolúvel → forma precipitado sólido ( s).
  • Assim, espera-se precipitação de \mathrm{CaCO}_{3}(s) enquanto \mathrm{NaBr} permanece em solução como \mathrm{NaBr}(aq).

Passo 4

Escrevo a equação molecular (representa compostos inteiros e indica estados):
\mathrm{CaBr}_{2}(aq) + \mathrm{Na}_{2}\mathrm{CO}_{3}(aq) \rightarrow \mathrm{CaCO}_{3}(s) + 2\,\mathrm{NaBr}(aq)
Verificação de balanceamento (átomos):
  • Cálcio: 1 lado reagente, 1 produto.
  • Bromo: 2 no reagente ( \mathrm{CaBr}_2), 2 no produto (2 \mathrm{NaBr}).
  • Sódio: 2 no reagente ( \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3), 2 no produto (2 \mathrm{NaBr}).
  • Carbono e oxigênio: 1 \mathrm{CO}_3 de cada lado.
    Tudo balanceado.

Passo 5

Explico o que é equação iônica completa: dissociamos todos os eletrólitos fortes (sais solúveis) em seus íons em solução. Compostos insolúveis (precipitados) permanecem na forma molecular. Regras práticas:
  • Compostos marcados como (aq) e que são sais solúveis serão escritos como íons.
  • Compostos (s) permanecem não dissociados.
Dissociações relevantes:
\mathrm{CaBr}_{2}(aq) \rightarrow \mathrm{Ca}^{2+}(aq) + 2\,\mathrm{Br}^{-}(aq)
\mathrm{Na}_{2}\mathrm{CO}_{3}(aq) \rightarrow 2\,\mathrm{Na}^{+}(aq) + \mathrm{CO}_{3}^{2-}(aq)
\mathrm{NaBr}(aq) \rightarrow \mathrm{Na}^{+}(aq) + \mathrm{Br}^{-}(aq)
\mathrm{CaCO}_{3}(s) não se dissocia porque é insolúvel (precipitado).

Passo 6

Substituo as espécies dissociadas na equação molecular para obter a equação iônica completa:
\mathrm{Ca}^{2+}(aq) + 2\,\mathrm{Br}^{-}(aq) + 2\,\mathrm{Na}^{+}(aq) + \mathrm{CO}_{3}^{2-}(aq) \rightarrow \mathrm{CaCO}_{3}(s) + 2\,\mathrm{Na}^{+}(aq) + 2\,\mathrm{Br}^{-}(aq)
Aqui todos os íons presentes na solução estão listados explicitamente.

Passo 7

Identifico os íons espectadores — são aqueles que aparecem inalterados em ambos os lados da equação iônica completa. Na equação acima vemos que \mathrm{Na}^{+}(aq) e \mathrm{Br}^{-}(aq) aparecem iguais no reagente e no produto; são, portanto, íons espectadores. Íons espectadores não participam da formação do precipitado, apenas “acompanham” a solução.

Passo 8

Removo os íons espectadores para obter a equação iônica simplificada (equação iônica líquida ou net ionic). Ao cortar 2\,\mathrm{Na}^{+}(aq) e 2\,\mathrm{Br}^{-}(aq) de ambos os lados, sobra:
\mathrm{Ca}^{2+}(aq) + \mathrm{CO}_{3}^{2-}(aq) \rightarrow \mathrm{CaCO}_{3}(s)
Verifico balanço de cargas e átomos:
  • Cargas: +2 + (-2) = 0, produto neutro.
  • Átomos: Ca 1, C 1, O 3. Tudo certo.

Passo 9

Dicas rápidas para prova (resumindo o raciocínio que usei):
  • Identifique cátions e ânions e faça a troca para prever produtos.
  • Use regras de solubilidade simples: sais de Na ^+ solúveis; carbonatos geralmente insolúveis (exceto com Na ^+, K ^+, NH _4^+).
  • Escreva a equação molecular, dissocie sais solúveis para escrever a iônica completa e, por fim, cancele íons espectadores para obter a iônica líquida.
    Você conseguiu entender passo a passo — vai dar certo na prova!

Resposta

\mathrm{CaBr}_{2}(aq) + \mathrm{Na}_{2}\mathrm{CO}_{3}(aq) \rightarrow \mathrm{CaCO}_{3}(s) + 2\,\mathrm{NaBr}(aq)
\mathrm{Ca}^{2+}(aq) + 2\,\mathrm{Br}^{-}(aq) + 2\,\mathrm{Na}^{+}(aq) + \mathrm{CO}_{3}^{2-}(aq) \rightarrow \mathrm{CaCO}_{3}(s) + 2\,\mathrm{Na}^{+}(aq) + 2\,\mathrm{Br}^{-}(aq)
\mathrm{Ca}^{2+}(aq) + \mathrm{CO}_{3}^{2-}(aq) \rightarrow \mathrm{CaCO}_{3}(s)

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