De acordo com a resolução 430/2011 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), o valor máximo (VM) da concentração de íons bário em efluentes é de 5,0 mg/L. Um meio de remover íons Ba2+ desses efluentes é precipitá-los sob a forma de sulfato de bário (BaSO4), cujo produto de solubilidade (Kps) a 25 ºC é igual a 1 × 10–10.

a) Expresse o VM da concentração de íons bário em g/L e em mol/L.

b) Escreva a expressão da constante do produto de solubilidade do sulfato de bário e calcule a concentração, em mol/L, de íons de bário em uma solução aquosa saturada de sulfato de bário.

a) Em cada 1 L desse efluente, há 5 mg, que corresponde a 5 · 10-3 g de Ba2+, ou seja:

C = 5 · 10-3 g/L

Essa massa, em mol, equivale a:

começar estilo tamanho matemático 14px reto n espaço igual a espaço reto m sobre reto M espaço igual a espaço numerador 5 espaço vezes espaço 10 à potência de menos 3 fim do exponencial sobre denominador 137 fim da fração espaço igual a espaço 3 vírgula 65 espaço vezes espaço 10 à potência de menos 5 fim do exponencial espaço mol fim do estilo

Sendo assim, a concentração em mol/L é igual a 3,65 · 10-5 mol/L

b) começar estilo tamanho matemático 14px BaSO com 4 subscrito espaço parêntese esquerdo reto s parêntese direito espaço arpão para a direita sobre arpão para a esquerda espaço Ba à potência de 2 mais fim do exponencial espaço parêntese esquerdo aq parêntese direito espaço espaço mais espaço espaço SO com 4 subscrito com 2 menos sobrescrito fim do sobrescrito espaço parêntese esquerdo aq parêntese direito espaço espaço Ks espaço igual a espaço parêntese recto esquerdo Ba à potência de 2 mais fim do exponencial parêntese recto direito espaço vezes espaço parêntese recto esquerdo SO com 4 subscrito com 2 menos sobrescrito fim do sobrescrito parêntese recto direito fim do estilo

Para uma solubilidade x do sulfato de bário, teríamos, em uma solução saturada,

começar estilo tamanho matemático 14px tabela linha com célula com BaSO com 4 subscrito espaço parêntese esquerdo reto s parêntese direito fim da célula arpão para a direita sobre arpão para a esquerda célula com Ba à potência de 2 mais fim do exponencial espaço parêntese esquerdo aq parêntese direito fim da célula célula com mais espaço espaço SO com 4 subscrito com 2 menos sobrescrito fim do sobrescrito espaço parêntese esquerdo aq parêntese direito fim da célula linha com reto x blank reto x reto x fim da tabela fim do estilo

começar estilo tamanho matemático 14px Ks espaço igual a espaço parêntese recto esquerdo Ba à potência de 2 mais fim do exponencial parêntese recto direito espaço vezes espaço parêntese recto esquerdo espaço SO com 4 subscrito com 2 menos sobrescrito fim do sobrescrito parêntese recto direito espaço 1 espaço vezes espaço 10 à potência de menos 10 fim do exponencial espaço igual a espaço reto x ao quadrado espaço reto x espaço igual a espaço parêntese recto esquerdo Ba à potência de 2 mais fim do exponencial parêntese recto direito espaço igual a espaço 10 à potência de menos 5 fim do exponencial espaço mol dividido por reto L fim do estilo