Questão 64 do ENEM 2013 comentada
Entenda como o pH influencia o equilíbrio entre o ácido hipocloroso e o íon hipoclorito na desinfecção da água.
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) + 2 H2O (l) ⇌ HClO (aq) + H3O+ (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
- A5
- B7
- C9
- D14
Tente resolver antes de abrir. Errar aqui é de graça.
Ver a resposta e a resolução
O que a questão cobra
A questão cobra a relação entre pH, pKa e equilíbrio ácido-base. Você deve identificar qual valor de pH está mais próximo do pKa do ácido hipocloroso.
Resolução
O pH do meio é importante, porque influencia na extensão com que o ácido hipocloroso se ioniza.
O ácido hipocloroso é a forma com maior poder desinfetante. O pKa indica a faixa de pH em que o equilíbrio entre esse ácido e o íon hipoclorito é importante. Para escolher entre os valores apresentados, comparamos cada pH ao pKa informado, 7,53.
Distância entre pH 7,53 e pH 5: 2,53
Distância entre pH 7,53 e pH 7: 0,53
Distância entre pH 7,53 e pH 9: 1,47
Distância entre pH 7,53 e pH 14: 6,47
O valor 7 é o mais próximo do pKa. Assim, entre as opções fornecidas, ele corresponde à faixa mais próxima do equilíbrio que determina a proporção de ácido hipocloroso e hipoclorito. Como o ácido hipocloroso tem maior ação desinfetante, esse é o valor indicado pelo critério da questão.
Alternativa por alternativa
- A
O pH 5 está a 2,53 unidades do pKa, mais distante do que o pH 7. Não é o valor mais próximo do pKa.
- B
Correta. O pH 7 está a 0,53 unidade do pKa, sendo o valor mais próximo entre as opções. Por isso, é a alternativa correta.
- C
O pH 9 está a 1,47 unidade do pKa, portanto fica mais distante do que o pH 7.
- D
O pH 14 está a 6,47 unidades do pKa, sendo o valor mais distante entre as opções apresentadas.
- E
Essa alternativa não consta entre as opções fornecidas, então não há valor a comparar com o pKa.
Para lembrarQuanto mais próximo o pH está do pKa, mais relevante é o equilíbrio entre as formas ácida e ionizada.
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