O Hidróxido de Bário (Ba(OH)2), um composto iônico, possui baixa solubilidade em água ( Kps=5,0 times 10^-3 ), mas o sulfato de bário ( BaSO4 ) é bem menos solúvel ( Kps=2,0 times 10^-10 ). Em uma solução aquosa 0,30 mol L^-1 de hidróxido de bário contendo Fenolftaleína como indicador ácido-base, gotejou-se uma solução aquosa de ácido sulfúrico até a neutralização. Responda aos itens abaixo:
a) Escreva a equação balanceada da reação de neutralização.
b) A solução de hidróxido de bário apresenta condutividade elétrica. Descreva o comportamento da condutividade da solução até a sua neutralização.
c) Caso o gotejamento do ácido sulfúrico prossiga após a neutralização do meio, o que acontece com a condutividade da solução?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício de química sobre hidróxido de bário e sulfato de bário. O hidróxido de bário ( Ba(OH)2) é pouco solúvel em água, e o sulfato de bário ( BaSO4) é ainda menos solúvel. A gente vai precisar usar conceitos de reações de neutralização, equilíbrio químico e condutividade elétrica das soluções ionizadas.

Passo 2

Item a) Vamos escrever a equação balanceada da reação de neutralização entre o hidróxido de bário e o ácido sulfúrico.
Primeiro, identificamos os reagentes: Ba(OH)2 e H2SO4. A reação de neutralização entre uma base e um ácido forma sal e água.
A equação não balanceada fica assim:
Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4 + H2O
Agora, balanceando os átomos:
  • Ba: 1 de cada lado
  • S: 1 de cada lado
  • O: 2 (de Ba(OH)2) + 4 (de H2SO4) = 6 no reagente; 4 (de BaSO4) + 1 (de H2O) = 5 no produto
  • H: 4 (de Ba(OH)2 e H2SO4) = 4 no reagente; 2 (de H2O) no produto
Para balancear, colocamos 2 moléculas de água:
Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4 + 2H2O

Passo 3

Item b) Vamos analisar como a condutividade elétrica da solução de hidróxido de bário muda até a neutralização.
A condutividade elétrica em soluções depende da presença de íons que conduzem a corrente. O Ba(OH)2 se dissolve parcialmente em água formando íons Ba^2+ e OH^-. Conforme vamos adicionando o ácido sulfúrico, os íons H^+ do ácido reagem com os íons OH^- formando água:
H^+ + OH^- H2O
Enquanto mais íons OH^- são consumidos, a concentração total de íons na solução diminui, já que estamos formando moléculas neutras (água). Menos íons significam menor condutividade. Portanto, a condutividade elétrica da solução vai diminuindo até chegar ao ponto de neutralização.

Passo 4

Item c) Agora, se continuarmos adicionando ácido sulfúrico após a neutralização, o que acontece?
Após a neutralização completa, todo o OH^- foi convertido em água. Qualquer ácido adicionado além disso introduz mais íons H^+ e SO4^2- na solução. Esses íons adicionais aumentam a quantidade total de íons livres na solução, o que faz a condutividade elétrica subir novamente.

Resposta

a) A equação balanceada da reação de neutralização é:
Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4 + 2H2O
b) A condutividade elétrica da solução de hidróxido de bário diminui à medida que o ácido sulfúrico é adicionado, até atingir a neutralização.
c) Após a neutralização, se continuar adicionando ácido sulfúrico, a condutividade da solução aumenta novamente devido ao excesso de íons H^+ e SO4^2-.

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