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Questão 33 do IME 2020

Prova objetiva · Química · Química: Reações de oxirredução e balanceamento redox

Uma liga de cobre e prata, isenta de impurezas, é colocada em um recipiente contendo uma solução de ácido sulfúrico e água bromada, de modo que o gás que se desprende durante a reação é integralmente absorvido pela água bromada. Após a dissolução completa da liga, adiciona-se uma solução aquosa de \ce{BaCl2}. Findo o procedimento, observa-se um precipitado que deve ser composto predominantemente por:

  1. A
    \ce{CuSO4} e \ce{Ag2SO4}
  2. B
    \ce{Ag2SO4} e \ce{BaSO4}
  3. C
    \ce{CuCl2} e \ce{BaSO4}
  4. D
    \ce{AgCl} e \ce{Ag2SO4}
  5. E
    \ce{AgCl} e \ce{CuSO4}
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Resolução comentada

Cobre e prata não reagem com ácido sulfúrico diluído, pois estão abaixo do hidrogênio na série de reatividade. Já o \ce{H2SO4} concentrado e quente os oxida, e o próprio ácido é reduzido a \ce{SO2}, que é o gás que se desprende.

  1. Reações da dissolução:
\ce{Cu + 2H2SO4 -> CuSO4 + SO2 + 2H2O}
\ce{2Ag + 2H2SO4 -> Ag2SO4 + SO2 + 2H2O}
  1. O \ce{SO2} é absorvido pela água bromada e oxidado a sulfato:
\ce{SO2 + Br2 + 2H2O -> H2SO4 + 2HBr}

A solução final passa a ter \ce{SO4^{2-}} vindo do \ce{SO2} oxidado, além de \ce{Cu^{2+}} e \ce{Ag+} (e \ce{Br-} formado).

  1. Ao adicionar \ce{BaCl2}:
  • \ce{Ba^{2+} + SO4^{2-} -> BaSO4}, que é insolúvel.
  • \ce{Ag+ + Cl- -> AgCl}, que é insolúvel.
  • O \ce{CuCl2} é solúvel e não precipita.

O \ce{Ag2SO4} e o \ce{CuSO4} não ficam como sólidos, porque o \ce{Ag+} é consumido pelo \ce{Cl-} e o \ce{CuSO4} é solúvel.

O precipitado é composto predominantemente por \ce{AgCl} e \ce{BaSO4}. Mas essa combinação não aparece nas alternativas.

As opções que trazem \ce{BaSO4} são B e C, e ambas têm um componente errado. A opção B traz \ce{Ag2SO4} e \ce{BaSO4}. O \ce{Ag2SO4} é pouco solúvel, e o \ce{BaSO4} é o precipitado certo. Já C traz \ce{CuCl2}, que é solúvel e portanto impossível. Entre as duas, B é a que contém o \ce{BaSO4} e o sal de prata, ainda que o ânion do sal de prata esteja trocado.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ACuSO4 é solúvel e não há Ba2+ precipitando o sulfato, ignorando o BaCl2 adicionado.
  • CCuCl2 é solúvel em água e não precipita.
  • DOmite o BaSO4, que se forma com o sulfato produzido pela oxidação do SO2 na água bromada.
  • ECuSO4 é solúvel e o BaSO4 não aparece.

Assuntos: Reações de oxirredução e balanceamento redox, Tipos de reações inorgânicas.

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Fonte: IME 2020 · Prova objetiva. Prova oficial ↗