Fazer um esquema de separação dos cátions do grupo II.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa fazer um esquema de separação dos cátions do Grupo II. Isso faz parte da química analítica, que trata de identificar e separar íons em misturas. Para resolver isso, vamos precisar entender os métodos de precipitação e quais reagentes usar para separar cada cátion do Grupo II.

Passo 2

Primeiro, vamos listar quais são os cátions que pertencem ao Grupo II. Normalmente, no esquema clássico de análise qualitativa, o Grupo II inclui íons como Ca²⁺, Sr²⁺ e Ba²⁺. Esses íons têm comportamentos semelhantes em certas condições químicas, o que facilita a separação deles.

Passo 3

O próximo passo é escolher um reagente que possa precipitar todos esses cátions juntos, mas que depois permita a separação individual deles. Um reagente comum para isso é o carbonato de sódio (Na₂CO₃). Quando adicionamos Na₂CO₃ a uma solução contendo Ca²⁺, Sr²⁺ e Ba²⁺, formam-se os carbonatos desses metais, que são pouco solúveis em água e precipitam.

Passo 4

Agora, vamos separar cada cátion individualmente usando suas diferenças de solubilidade. Primeiro, aquecemos a solução com o precipitado de carbonato de cálcio (CaCO₃). O calor decompõe CaCO₃, liberando dióxido de carbono (CO₂) e deixando SrCO₃ e BaCO₃ no fundo, porque eles são mais estáveis ao aquecimento.

Passo 5

Depois de remover o precipitado de CaCO₃, nos resta Sr²⁺ e Ba²⁺ na solução. Para separar Sr²⁺ e Ba²⁺, adicionamos ácido clorídrico (HCl) concentrado. O Ba²⁺ reage com Cl⁻ para formar cloreto de bário (BaCl₂), que é solúvel, enquanto Sr²⁺ forma cloreto de estrôncio (SrCl₂), também solúvel. Porém, se ajustarmos as condições, podemos precipitar Ba²⁺ como sulfato de bário (BaSO₄) adicionando sulfato de sódio (Na₂SO₄), deixando Sr²⁺ na solução.

Passo 6

Por último, com identificação individual dos precipitados e soluções, conseguimos separar cada cátion do Grupo II: Ca²⁺, Sr²⁺ e Ba²⁺.

Resposta

Com esse esquema, conseguimos separar os cátions do Grupo II utilizando precipitação seletiva e diferentes reagentes para identificar e isolar cada um deles.

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