Questão 96 do ENEM 2016 — Ciências da Natureza

Para resolver essa questão, precisamos analisar as reações químicas descritas no teste para identificar a presença de íons bário ($Ba^{2+}$).

O enunciado nos diz que o sulfato de bário ($BaSO_4$) é insolúvel em água e em ácidos, enquanto o carbonato de bário ($BaCO_3$), que é o contaminante tóxico, é solúvel em meio ácido.

Quando a amostra suspeita é tratada com solução aquosa de ácido clorídrico ($HCl$), o sulfato de bário permanece sólido. No entanto, se houver carbonato de bário na amostra, ele reagirá com o ácido e se dissolverá, liberando íons bário na solução. A reação que ocorre é:

$BaCO_3(s) + 2 HCl(aq) \rightarrow BaCl_2(aq) + H_2O(l) + CO_2(g)$

Após essa etapa, a mistura é filtrada. O sólido insolúvel ($BaSO_4$ original) fica retido no filtro, e o filtrado (a parte líquida que passa pelo filtro) conterá os íons $Ba^{2+}$ dissolvidos, caso a amostra estivesse contaminada.

Em seguida, o teste orienta a adição de ácido sulfúrico ($H_2SO_4$) ao filtrado. O ácido sulfúrico fornece íons sulfato ($SO_4^{2-}$). Se houver íons bário ($Ba^{2+}$) no filtrado, eles reagirão imediatamente com os íons sulfato para formar novamente o sulfato de bário:

$Ba^{2+}(aq) + SO_4^{2-}(aq) \rightarrow BaSO_4(s)$

Como o próprio texto da questão afirma, o sulfato de bário é um sólido pouquíssimo solúvel. Portanto, a formação dessa substância no filtrado será observada visualmente como a precipitação de um sólido branco no fundo do recipiente.

Dessa forma, a evidência de que havia íons bário solúveis na amostra é a formação desse precipitado.