Suponha que você tenha dois frascos ambos contendo cristais de cor branca: a) pelas suas observações iniciais você suspeita que as duas amostras tenham a mesma identidade. Indique e descreva experimentos que poderiam ser realizados para testar essa hipótese b) seria mais fácil provar que as amostras são iguais ou diferentes? Explique c) Qual dos experimentos que você descreveu acima são mais definitivos na verificação dessa identidade? Justifique.

Passo 1

Beleza, temos dois frascos com cristais brancos e queremos saber se são a mesma substância. Isso é um problema de análise qualitativa em química, onde usamos propriedades físicas (ponto de fusão, solubilidade) e químicas (reações de precipitação) ou até técnicas instrumentais (espectroscopia) para comparar. Para resolver, precisaremos:
  • Testes de solubilidade e pH
  • Reações de precipitação seletivas
  • Medida de ponto de fusão
  • Uma técnica que dê “impressão digital” molecular (por ex., espectroscopia IR ou DRX)

Passo 2

Experimento 1: solubilidade e pH
  1. Coloque amostras pequenas de cada cristal em tubos com água destilada, agite e observe se se dissolvem da mesma forma.
  2. Meça o pH de cada solução (com papel pH ou eletrodo).
    – Teoria: diferentes sais têm solubilidades e pH de solução características (por ex., NaCl em água neutra dá pH~7, mas um sal ácido/básico muda isso). Se uma amostra dissolve e a outra não, ou se um pH fica ácido e outro neutro, já mostramos que são diferentes.

Passo 3

Experimento 2: reação de precipitação
  1. Pegue a solução aquosa de cada amostra e adicione algumas gotas de AgNO₃.
  2. Se aparecer AgCl(s) branco: AgNO3(aq)+Cl^-(aq) AgCl(s)downarrow +NO3^-(aq)
    3) Em paralelo, adicione BaCl₂ para testar sulfatos:
    Ba^2+(aq)+SO4^2-(aq) BaSO4(s)downarrow
– Teoria: íons diferentes precipitam reagentes distintos. Se um frasco der precipitado e o outro não, já sabemos que não são iguais.

Passo 4

Experimento 3: ponto de fusão
  1. Coloque cada cristal em um aparato de ponto de fusão (capilar + banho de óleo ou bloco).
  2. Anote a temperatura em que cada amostra derrete.
    – Teoria: cada substância pura tem um ponto de fusão bem definido. Dois compostos diferentes quase nunca têm exatamente o mesmo valor (numérica e bruscamente).

Passo 5

Experimento 4: espectroscopia infravermelho (IR) ou difração de raios X (DRX)
– IR: pega vibrações das ligações e gera um espectro “impressão digital” de torno etc.
– DRX: mostra a rede cristalina.
– Teoria: técnicas instrumentais comparam padrões específicos; se os espectros tiverem picos iguais (mesmas posições e intensidades), é um forte indício de identidade.

Passo 6

Parte b)
É MUITO mais fácil provar que são diferentes. Basta um único teste em que os resultados não coincidam. Para provar que são iguais, você precisaria fazer muuuuuitos testes e ainda não ter 100% de certeza (sempre cabe “e se…”).

Passo 7

Parte c)
O experimento mais definitivo é aquele que analisa a estrutura molecular/cristalina de forma única, ou seja, espectroscopia IR (ou melhor ainda, DRX). Por quê? Porque eles geram um “padrão” de absorções ou de difração que funciona como impressão digital: duas substâncias diferentes nunca exibem exatamente o mesmo espectro.

Resposta

a) Podemos fazer:
  1. Teste de solubilidade e pH
  2. Reações de precipitação (AgNO₃, BaCl₂ etc.)
  3. Determinação de ponto de fusão
  4. Espectroscopia IR (ou DRX)
    b) É mais fácil provar que são diferentes – basta um teste com resultado divergente.
    c) O mais definitivo é a espectroscopia IR (ou DRX), pois fornece um “padrão-­impressão digital” da substância.

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