Método para determinação de bário em água por gravimetria.
Método: idem ao descrito no item 22.
Cálculo. Considerando que um volume de de uma amostra de água mineral foi analisada adicionando sulfato de sódio para precipitar completamente o bário na forma de sulfato de bário. Após a secagem do precipitado obteve-se de sulfato de bário anidro. Calcule a massa de bário na amostra e a porcentagem de bário na amostra. [Resposta: de bário; de bário]

Passo 1

Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Temos um método gravimétrico para determinar a quantidade de bário (Ba) em uma amostra de água mineral. Gravimetria é uma técnica quantitativa onde a análise se baseia na massa de um precipitado formado. Aqui, adicionamos sulfato de sódio para precipitar completamente o bário na forma de sulfato de bário (BaSO₄). Para resolver isso, vamos precisar das massas envolvidas e das massas molares dos compostos.

Passo 2

Primeiro, precisamos saber a reação química que está acontecendo. Quando adicionamos sulfato de sódio (Na₂SO₄) à água que contém bário, ocorre a formação de sulfato de bário (BaSO₄) e sódio. A equação balanceada é:
Isso significa que cada íon de bário reage com um íon de sulfato para formar um precipitado de BaSO₄.

Passo 3

Agora, vamos calcular a massa molar do sulfato de bário (BaSO₄). A massa molar é a soma das massas atômicas dos elementos que formam o composto:
  • Ba: 137,33 g/mol
  • S: 32,07 g/mol
  • O: 16,00 g/mol × 4 = 64,00 g/mol

Passo 4

Com a massa molar, podemos encontrar quantos mols de BaSO₄ foram formados a partir da massa do precipitado. Sabemos que foram obtidos 0,0038 g de BaSO₄.

Passo 5

A partir da estequiometria da reação, vemos que 1 mol de BaSO₄ contém 1 mol de Ba. Portanto, a quantidade de mols de Ba é a mesma:
Agora, vamos converter isso para massa de bário usando a massa molar do Ba (137,33 g/mol):

Passo 6

Por fim, para encontrar a porcentagem de bário na amostra de água mineral, usamos a massa de Ba calculada e o volume da amostra. Primeiro, convertamos o volume para massa, assumindo que a densidade da água é aproximadamente 1 g/mL:
Agora, calculamos a porcentagem:

Resposta

A massa de bário na amostra é e a porcentagem de bário na amostra é .

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