Unichristus 2018/1
Contrastes radiológicos são substâncias utilizadas em exames de diagnóstico por raios X, radiografias ou ressonância magnética. Essas substâncias são capazes de absorver os raios X, de modo que órgãos internos preenchidos pelo contraste se tornam brancos no filme de raios X, realçando a imagem da estrutura do órgão. Isso cria a necessária distinção (contraste) entre o órgão examinado e os tecidos vizinhos. O contraste auxilia o médico a visualizar qualquer anomalia no órgão sob exame.
Os contrastes radiológicos largamente utilizados em exames de enema opaco, radiografia de esôfago, estômago, intestinos e dos vasos da base do coração são à base de sais de bário, os quais são pouco solúveis em meio aquoso de pH neutro, o que possibilita a presença deste composto radiológico no corpo humano sem causar nenhum dano, visto que, por não sofrer dissolução, não liberam íons bário, os quais são tóxicos ao organismo humano.
A equação a seguir representa o equilíbrio de solubilidade do sulfato de bário:
Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc24/eeq4.pdf. Acesso em: 7 de agosto de 2017.
Para evitar que ocorra intoxicação nas pessoas que utilizam os contrastes à base de sais de bário, a suspensão aquosa desse sal costuma ser preparada em uma solução de um sal bastante solúvel em água, a 25 °C, como é o caso do
K2SO4, o qual irá aumentar a concentração de íons sulfato e diminuir a presença de íons bário na suspensão.
BaCO3, o qual irá diminuir a concentração de íons sulfato e diminuir a presença de íons bário na suspensão.
PbSO4, o qual irá deslocar o equilíbrio da dissociação do sulfato de bário para direita, aumentando a quantidade de íons bário na suspensão.
AgCℓ, o qual irá deslocar o equilíbrio da dissociação do sulfato de bário para esquerda, aumentando a quantidade de íons sulfato na suspensão.
BaS, o qual irá competir com o sulfato de bário quanto à liberação de íons sulfato na suspensão, diminuindo a toxidade dos contrastes.
Resolução
Passo 1 – Entender o equilíbrio
O contraste radiológico utiliza o sólido praticamente insolúvel \(\text{BaSO}_4\) cujo equilíbrio de solubilidade pode ser escrito como
\[\text{BaSO}_4(s) \rightleftharpoons \text{Ba}^{2+}_{(aq)} + \text{SO}_4^{2-}_{(aq)}\]
O produto de solubilidade (\(K_{ps}=1{,}1\times10^{-10}\) a 25 °C) mostra que apenas traços de íons são gerados.
Passo 2 – Aplicar o princípio de Le Châtelier
Para reduzir ainda mais a dissolução (logo, a liberação de \(\text{Ba}^{2+}\), que é tóxico), devemos acrescentar à suspensão um íon comum a uma das espécies do equilíbrio, fazendo o sistema se deslocar para a esquerda (formação de mais sólido).
Passo 3 – Escolher um sal apropriado
- Ele deve ser bem solúvel, a fim de fornecer concentração apreciável do íon comum.
- Não deve introduzir íons tóxicos adicionais.
Um sal que atenda a esses requisitos é o \(\text{K}_2\text{SO}_4\). Ele se dissocia totalmente em água produzindo \(2\,\text{K}^+\) (inócuo) e \(\text{SO}_4^{2-}\) (íon comum). O aumento da concentração de \(\text{SO}_4^{2-}\) desloca o equilíbrio para a esquerda, diminuindo a concentração de \(\text{Ba}^{2+}\) em solução.
Conclusão
O sal adicionado deve ser \(\text{K}_2\text{SO}_4\). Alternativa A.
Dicas
Erros Comuns
- Produto de solubilidade (\(K_{ps}\)): constante que expressa o equilíbrio entre um sal pouco solúvel e seus íons em solução.
- Íon comum: presença de um dos íons do equilíbrio em solução externa desloca o equilíbrio para o lado do sólido (menor solubilidade).
- Princípio de Le Châtelier: sistemas em equilíbrio reagem a perturbações (variação de concentração, pressão, T) buscando minimizar o estresse imposto.
