Físico-Química ⇒ (ENEM 2013) Equilíbrio Iônico

[amy123369]

Uma das etapas do tratamento da água é a desinfecção, sendo a cloração o método mais empregado. Esse método consiste na dissolução do gás cloro numa solução sob pressão e sua aplicação na água a ser desinfectada. As equações das reações químicas envolvidas são:
Cl2(g) + 2H2O (l)⟺HClO (aq) + HO (aq) + Cl (aq)
HClO (aq) + H2O (l)⟺ H3O+ (aq) + ClO− (aq)
pKa = – log Ka = 7,53
A ação desinfetante é controlada pelo ácido hipocloroso, que possui um potencial de desinfecção cerca de 80 vezes superior ao ânion hipoclorito. O pH do meio é importante, porque influencia na extensão com que o ácido hipocloroso se ioniza.
Para que a desinfecção seja mais efetiva, o pH da água a ser tratada deve estar mais próximo de
A.0.
B.5.
C.7.
D.9.
E.14

Resposta

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letra b

[lebronjames]

A questão pede que a concentração de ácido hipocloroso suja muito maior que a concentração do ânion hipoclorito, portanto ao testar as alternativas:

Em soluções neutra (pH=7), a concentração de HClO é praticamente igual a do ClO<sup>- , pois:

Ka= [tex3]\frac{[H^+].[ClO]}{[HClO]}[/tex3] = 10^-7,53
ka= [tex3]\frac{[10^-7]].[ClO]}{[HClO]}[/tex3]= 10^-7,53
ka= [tex3]\frac{[ClO]}{[HClO]}[/tex3] = [tex3]\frac{10^-7,53}{10^-7}[/tex3] ≅ 1


Em solução ácida (pH=5), a concentração de HClO é cerca de 100 vezes maior que a de ClO:

Ka= [tex3]\frac{[H^+].[ClO]}{[HClO]}[/tex3] = 10^-7,53
ka= [tex3]\frac{[10^-5].[ClO]}{[HClO]}[/tex3] = 10^-7,53
ka = [tex3]\frac{[ClO]}{[HClO]}[/tex3] = [tex3]\frac{10^-7,53}{10^-5}[/tex3] ≅ [tex3]\frac{1}{100}[/tex3]


Espero ter ajudado.</sup>