Um processo de separação de Bário de uma amostra envolve os seguintes equilíbrios abaixo:
(1) Ba^2+ (q q)+CO3 ^2- (q q) rightarrows BaCO3(s)
(2) (NH4)2 CO3(a q) 2 NH4^+ (a q)+CO3^2- (a q)
(3) NH4^+ (q q)+CO3^2- (q q)^2 rightarrows NH3(a q)+HCO3 (a q)
(4) NH4^+ (a q)+OH(a q)^- rightarrows NH3(a q)+H2 O(l)
(5) CO3^2-(a q)+H3 O^+ (a q) rightarrows HCO3 ^-(aq)+H2 O(1)
(6) HCO3^-(a q)+H3 O^+(aq ) rightarrows H2 O(1)+CO2(g) ^uparrow
O que acontece com a quantidade de BaCO3 sólido quando: O pH é aumentado para pH=14 ? Justifique a sua resposta

Passo 1

Então, vamos lá! A gente tem um exercício que fala sobre como separar Bário numa amostra usando várias reações químicas. O conteúdo aqui envolve equilíbrios químicos e como o pH afeta a quantidade de BaCO₃ sólido presente. Para resolver isso, vamos precisar entender como as reações químicas interagem quando o pH muda, especialmente quando aumentamos para pH = 14.

Passo 2

Primeiro, vamos olhar a reação que forma o BaCO₃ sólido:
Essa é a reação de precipitação. Quando os íons de Bário (Ba²⁺) e Carbonato (CO₃²⁻) se juntam, eles formam um sólido de BaCO₃.

Passo 3

Agora, precisamos entender como o pH afeta a concentração de CO₃²⁻ na solução. O pH alto significa que a solução está muito básica, com muitos íons hidróxido (OH⁻). Vamos ver a reação que envolve o NH₄⁺ e o OH⁻:
Com o aumento do OH⁻, essa reação se desloca para a direita, consumindo NH₄⁺ e produzindo NH₃.

Passo 4

Consumindo NH₄⁺, a reação que gera CO₃²⁻ precisa compensar essa perda:
Para manter o equilíbrio, mais (NH₄)₂CO₃ se dissocia, aumentando a quantidade de CO₃²⁻ na solução.

Passo 5

Com mais CO₃²⁻ disponível, a reação de formação de BaCO₃ se favorece:
Isso significa que mais BaCO₃ sólido vai se formar à medida que o pH aumenta.

Resposta

Quando o pH é aumentado para pH = 14, a quantidade de BaCO₃ sólido aumenta devido ao aumento da concentração de íons CO₃²⁻ na solução, que favorece a formação do precipitado de BaCO₃.

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