- Você recebeu uma solução para analisar que contém íons
e
. Quando você adiciona ácido clorídrico, forma-se um precipitado branco. Após filtração do sólido, você adiciona ácido sulfúrico à solução. Aparentemente nada acontece, entretanto quando você borbulha sulfeto de hidrogênio forma-se um precipitado preto. Que íons estão presentes na solução?
Passo 1
O enunciado diz que a solução original contém os íons
,
e
. As operações feitas foram, na ordem:
- adicionar ácido clorídrico (
) → formou-se precipitado branco; - filtrar esse sólido (ou seja, separar o precipitado e ficar com o filtrado);
- ao filtrado, adicionar ácido sulfúrico (
) → aparentemente nada acontece; - borbulhar sulfeto de hidrogênio (
) no filtrado → forma-se precipitado preto.
A pergunta é: quais íons estão presentes na solução (no filtrado) após esses passos?
Passo 2
Revisando a química básica envolvida — regras de solubilidade e reações que vamos usar (ligeiro “aula” prática):
-
é praticamente insolúvel em água; ao adicionar ao meio contendo forma-se precipitado branco de . A reação é
Isto remove a maior parte do
da solução por precipitação (desde que se formem os íons
suficientes).
-
tem solubilidade moderada/relativamente maior que ; muitas vezes ao adicionar em pequena quantidade não se vê precipitado visível de sulfato de cálcio, porque é apenas ligeiramente insolúvel e pode permanecer praticamente todo em solução dependendo de concentrações. - A formação de sulfetos com
depende muito do pH. é um ácido fraco que gera e em solução; em meio ácido a concentração de é muito baixa, por isso só os metais cujos sulfetos são extremamente insolúveis (grupos de sulfetos “pesados”, como , , , etc.) precipitam em meio ácido. Em meio neutro ou alcalino, sulfetos como e também precipitam. - Cores típicas que nos ajudam:
branco; sulfetos de metais pesados como , , costumam ser escuros (preto). puro é geralmente branco, mas pode aparecer mais escuro dependendo do estado físico/impurezas.
Passo 3
Aplicando isso ao experimento passo a passo:
- Ao adicionar
formou-se precipitado branco — isso é compatível com a precipitação de . Portanto grande parte do foi removida como sólida e, depois, separado por filtração. - Após filtrar o sólido (retirando o
), o filtrado deve conter os íons que não precipitaram com . Ou seja, espera-se que no filtrado fiquem e (a menos que alguma complexação ou excesso de Cl^- tenha redissolvido Ag, mas isso não foi mencionado).
Passo 4
Sobre a adição de
ao filtrado:
- Se há
no filtrado, pode se formar, mas sua solubilidade é relativamente alta comparada a ; frequentemente não se observa precipitado visível ao adicionar em condições comuns (concentrações e volumes variáveis). Por isso o enunciado diz “aparentemente nada acontece” — isso é compatível com a presença de e , pois é solúvel. - Conclusão intermediária: a ausência de reação visível com
não exclui ; apenas indica que não houve precipitação perceptível de sulfato.
Passo 5
Agora, o efeito de borbulhar
:
- Em meio ácido,
tende a precipitar somente sulfetos muito insolúveis (como , , ) formando precipitados escuros. Porém, se a solução estiver menos ácida (ou se for feito um ajuste de pH local), também pode precipitar; é pouco solúvel e, dependendo da forma do precipitado, pode aparecer amarelado, branco ou escurecer. - No nosso caso, após a filtração o único metal que forma sulfeto pouco solúvel dentre os remanescentes é o zinco:
. O cálcio forma que é bastante solúvel (e na presença de água rapidamente hidrolisa) e, portanto, NÃO precipita sob essas condições. - Assim, o surgimento de um precipitado (a cor descrita como preta no enunciado) ao borbulhar
é explicado pela formação do sulfeto de zinco ( ) a partir do que estava no filtrado. A cor “preta” pode dever‑se ao caráter coloidal/amorfo do precipitado, impurezas ou pequenas quantidades de outros sulfetos; o ponto importante é que um sulfeto de zinco pouco solúvel foi formado, indicando presença de .
Passo 6
Resumindo a lógica e respondendo de forma clara e direta:
- O precipitado branco com
identificou e removeu como . - Depois da filtração, a adição de
não mostrou precipitado visível, o que é compatível com (sulfato pouco insolúvel) e (sulfato solúvel). - Ao borbulhar
formou‑se sulfeto insolúvel proveniente do zinco ( ) — portanto estava no filtrado; permaneceu em solução.