[IME 2015] Considere as etapas sequenciais de ...

09 IME 2015 - Química

Considere as etapas sequenciais de mistura ou filtração do processo não contínuo a seguir.

No Misturador $1$ , antes da adição de $100 m L$ de uma solução aquosa de sulfato de amônio $20 g / L$ , encontram-se $100 m L$ de uma solução aquosa composta por massas iguais de nitrato de prata, nitrato cúprico e nitrato de chumbo (II), de concentração total $60 g / L$ . Ao Misturador $2$ , que contém o material passante do Filtro $1$ , adiciona-se $100 m L$ de uma solução aquosa de carbonato de sódio $40 g / L$ e uma pequena quantidade de uma solução de hidróxido de sódio objetivando o adequado ajuste do $p H$ de precipitação para, em seguida, proceder à filtração.

Sobre os produtos de filtração, pode se dizer que:

o precipitado retido no Filtro

2

é uma mistura heterogênea.

o precipitado retido no Filtro

1

, conhecido como galena, é um sólido iônico resultante da reação:

Pb (N O_{3})_{2} X_{(aq)} + (N H_{4})_{2} S X_{(aq)} PbS X_{(s)} + 2 N H_{4} N O_{3} X_{(aq)}

no misturador

2

observam-se os seguintes equilíbrios iônicos:

2 A g^{+} X_{(aq)} + C O_{3} X_{(aq)} X^{2 -} A g_{2} C O_{3} X_{(s)}

2 C u^{+} X_{(aq)} + C O_{3} X_{(aq)} X^{2 -} C u_{2} C O_{3} X_{(s)}

o chumbo no estado sólido pode ser obtido espontaneamente através do sólido retido no Filtro

1

, conforme a reação comum às baterias de chumbo:

2 PbS O_{4} X_{(s)} + 2 H_{2} O X_{(l)} Pb O_{2} X_{(s)} + Pb X_{(s)} + 2 S O_{4} X^{2 -} X_{(aq)} + 4 H X^{+} X_{(aq)}

o precipitado retido no Filtro

2

é um sólido molecular, metaestável, com baixo ponto de fusão e com excelentes propriedades de condução térmica e elétrica.