A witherita é um mineral que é encontrado associada a fluorita e calcita, que é predominantemente composta por Carbonato de Bário. Quer se determinar o teor do mesmo, em uma amostra mineral, através da análise gravimétrica. Para que a mineração dessa rocha possa valer a pena, a sua porcentagem deve estar acima de 80,00 %. Uma amostra de 15,00 gramas de solo depois de dissolvida, teve seus resíduos separados e a solução resultante foi adicionado uma solução de sulfato de sódio até a precipitação quantitativa do sulfato de bário. Após a filtração, lavagem e calcinação foram gerado uma massa de 14,16 gramas.
& BaCO3(s)+2 HCl(aq) Ba^2++2 Cl^- & Ba^2+(aq)+1 Na2 SO4(aq) BaSO4(s)+2 Na^+(aq)
a. Mostre através de Cálculos se compensa ou não realizar a mineração deste material. (Não, pois o resultado dá 79,82 % (m/m))
b. Qual o fator gravimétrico de conversão de Sulfato de Bário para carbonato de Bário? (FG: 0,8455)

Passo 1

O enunciado trata de uma análise gravimétrica para determinar o teor de BaCO3 (witherita) numa amostra de solo de 15,00; g. O minério é dissolvido em ácido, o bário é precipitado como BaSO4, e a massa do precipitado secado e calcinado é 14,16; g.
Conteúdo: gravimetria (uso de fator gravimétrico para converter massa de BaSO4 em massa de BaCO3).

Passo 2

Calculemos a massa molar de BaSO4 e o número de mols precipitados.
M(BaSO4)=M(Ba)+M(S)+4M(O)=137,33+32,06+4times16,00=233,39;g/mol
n(BaSO4)=14,16; g233,39;g/mol=0,06065;mol

Passo 3

Como a estequiometria é 1:1 entre BaCO3 e BaSO4, o fator gravimétrico FG que converte massa de BaSO4 em massa de BaCO3 é
FG=M(BaCO3)M(BaSO4) com M(BaCO3)=137,33+12,01+3times16,00=197,34;g/mol
FG=197,34233,39=0,8455

Passo 4

Usando FG obtemos a massa de BaCO3 na amostra e, em seguida, o teor percentual:
m(BaCO3)=14,16; gtimes0,8455=11,97; g
% BaCO3=11,9715,00times100%=79,82%
Como 79,82%<80,00%, não compensa a mineração.

Resposta

Não compensa (teor =79,82%).
Fator gravimétrico FG=0,8455.

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