Questão 78 da FUVEST 2022

1ª fase

O cátion \ce{Ba^{2+}} pode apresentar toxicidade aos humanos, dependendo de sua concentração e forma química. Por exemplo, \ce{BaSO4} é pouco tóxico, sendo usado como contraste radiológico, por ser insolúvel em solução aquosa, enquanto \ce{BaCO3} e \ce{Ba(NO3)2} são muito tóxicos, pois liberam \ce{Ba^{2+}} no organismo. Em um laboratório foram feitos dois testes de solubilidade para identificar o conteúdo de três frascos não rotulados que poderiam ser de \ce{Ba(NO3)2}, \ce{BaCO3} ou \ce{BaSO4}. Os resultados dos dois testes de solubilidade são apresentados a seguir.

Frasco Teste I:
Adição de \ce{H2O} destilada
à temperatura ambiente		 Teste II:
Adição de \ce{HCl} diluído
à temperatura ambiente
1 Insolúvel, não houve liberação de gás Insolúvel, não houve liberação de gás
2 Insolúvel, não houve liberação de gás Solúvel, houve liberação de gás incolor
3 Solúvel, não houve liberação de gás Solúvel, não houve liberação de gás

Considerando os ensaios realizados, indique quais são os compostos contidos nos frascos 1, 2 e 3, respectivamente.

  1. A
    1: \ce{BaSO4}; 2: \ce{BaCO3}; 3: \ce{Ba(NO3)2}
  2. B
    1: \ce{BaCO3}; 2: \ce{BaSO4}; 3: \ce{Ba(NO3)2}
  3. C
    1: \ce{Ba(NO3)2}; 2: \ce{BaCO3}; 3: \ce{BaSO4}
  4. D
    1: \ce{BaSO4}; 2: \ce{Ba(NO3)2}; 3: \ce{BaCO3}
  5. E
    1: \ce{BaCO3}; 2: \ce{Ba(NO3)2}; 3: \ce{BaSO4}
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Resolução comentada

Use o que cada sal faz em água e em ácido.

  1. Nitrato de bário, \ce{Ba(NO3)2}: todo nitrato é solúvel em água. Ele se dissolve no teste I e continua dissolvido no teste II, sem gás. Isso é o que se vê no frasco 3.

  2. Sulfato de bário, \ce{BaSO4}: é insolúvel em água, como diz o enunciado. O \ce{HCl} diluído também não o dissolve, porque o ânion \ce{SO4^{2-}} vem de um ácido forte (\ce{H2SO4}) e quase não reage com \ce{H+}. Fica insolúvel nos dois testes e sem gás. É o frasco 1.

  3. Carbonato de bário, \ce{BaCO3}: é insolúvel em água. Com ácido, o ânion \ce{CO3^{2-}} reage com \ce{H+} e forma ácido carbônico, que se decompõe em \ce{CO2} (gás incolor) e água:

\ce{BaCO3 + 2HCl -> BaCl2 + H2O + CO2}

O \ce{BaCl2} formado é solúvel, então o sólido desaparece e há liberação de gás. É o frasco 2.

Resultado: 1 é \ce{BaSO4}, 2 é \ce{BaCO3} e 3 é \ce{Ba(NO3)2}.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BTroca \ce{BaCO3} e \ce{BaSO4}: o carbonato reage com HCl liberando \ce{CO2}, o que não ocorre no frasco 1.
  • CPõe o nitrato, que é solúvel em água, no frasco 1, que é insolúvel; e põe o sulfato no frasco 3, que é solúvel.
  • DO nitrato é solúvel em água, então não pode estar no frasco 2; o carbonato não seria solúvel no frasco 3 sem liberar gás.
  • EO carbonato libera \ce{CO2} com HCl, então não pode estar no frasco 1; o sulfato é insolúvel, então não pode estar no frasco 3.

Assuntos: solubilidade de sais, reações de sais com ácidos.

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