O sulfato de bário
é utilizado como agente de contraste em exames radiológicos de imagem após ser administrado via oral. Por ser um sal muito pouco solúvel, os íons
, que são altamente tóxicos, não são dissociados nas condições fisiológicas. Sendo assim, o
não é capaz de causar danos à saúde humana, sendo excretado de maneira inalterada nas fezes. Considere a seguinte situação: você é o responsável técnico de uma indústria que produz BaSO 4 ; um de seus funcionários sugere a produção de um sal de
na forma de carbonato
por apresentar custo da matéria-prima mais baixo do que o atual. Esta possível mudança traria um considerável aumento dos lucros para a empresa.
a) Calcule a solubilidade molar e a solubilidade
dos dois sais em solução aquosa, desconsiderando o efeito do pH .
a) Calcule a solubilidade molar e a solubilidade
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre dois sais de bário: o sulfato de bário (
) e o carbonato de bário (
). O que a gente precisa fazer aqui é calcular a solubilidade molar e a solubilidade em massa por volume (
) desses dois sais em água, ignorando o efeito do pH. Para resolver isso, vamos usar o conceito de produto de solubilidade (
) que nos ajuda a entender o quanto de um sal pode se dissolver em água.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que é solubilidade molar. Ela indica quantos mols de um sal conseguem se dissolver em um litro de água. Já a solubilidade
é a quantidade de massa do sal que se dissolve em um litro de água, geralmente medida em gramas por litro (g/L).
Passo 3
Vamos começar com o sulfato de bário (
). O
do
é aproximadamente
a 25°C. A equação de dissolução é:
Isso significa que, para cada mol de
que se dissolve, produz 1 mol de
e 1 mol de
.
Passo 4
Vamos chamar a solubilidade molar de
. Então, temos:
O
é dado por:
Então:
Passo 5
Agora, vamos calcular a solubilidade
. Para isso, precisamos da massa molar do
. Calculando:
- Ba: 137.33 g/mol
- S: 32.07 g/mol
- O: 16.00 g/mol × 4 = 64.00 g/mol
Total:
Então:
Passo 6
Agora, vamos fazer o mesmo para o carbonato de bário (
). O
do
é aproximadamente
a 25°C. A equação de dissolução é:
Novamente, para cada mol de
que se dissolve, produz 1 mol de
e 1 mol de
.
Passo 7
Vamos chamar a solubilidade molar de
. Então, temos:
O
é:
Então:
Passo 8
Agora, vamos calcular a solubilidade
do
. Primeiro, a massa molar:
- Ba: 137.33 g/mol
- C: 12.01 g/mol
- O: 16.00 g/mol × 3 = 48.00 g/mol
Total:
Então:
Resposta
A solubilidade molar e a solubilidade
dos sais em solução aquosa são:
-
Sulfato de bário (
): - Solubilidade molar:
- Solubilidade
:
- Solubilidade molar:
-
Carbonato de bário (
): - Solubilidade molar:
- Solubilidade
:
- Solubilidade molar: