Mapa de questões · 1º dia
Questão 64 — ENEM 2013Caderno azul · 1º Dia
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 H2 O(l) ⇌ HClO(aq)+H3 O+(aq)+Cl-(aq)
HClO(aq)+H2 O(l) ⇌ H3 O+(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
Alternativas
Resolução
📋 Ficha da Questão
- 📚 Matérias Necessárias: Química → Equilíbrio ácido-base
- ⚡ Nível: Muito difícil — meio ácido mantém o HClO sem ionizar.
- 🎯 Tema/Habilidade: O pH ideal para a cloração da água.
- 🏆 Gabarito: B — revelado após a resolução completa
🔎 Passo 1 — O que a questão pede
- Comando: de que valor o pH deve estar próximo para a desinfecção ser mais efetiva.
- Estrutura da questão: o agente efetivo é o ácido hipocloroso, e o pH controla o quanto ele se ioniza.
- Armadilha antecipada: escolher pH neutro ou básico. Em meio básico, o HClO se ioniza e predomina o hipoclorito, 80 vezes menos eficaz.
📚 Passo 2 — O conceito em jogo
No equilíbrio HClO + H₂O ⇌ H₃O⁺ + ClO⁻, aumentar a concentração de H₃O⁺ desloca a reação para a esquerda, favorecendo a forma não ionizada.
O pKa de 7,53 indica o pH em que as duas formas se equivalem. Abaixo dele predomina o HClO; acima, o ClO⁻.
Como o HClO é cerca de 80 vezes mais eficaz que o hipoclorito, interessa manter o meio ácido.
🧮 Passo 4 — O caminho até a resposta
Identifique o agente desejado: o ácido hipocloroso, não ionizado.
Aplique Le Chatelier: em meio ácido, o excesso de H₃O⁺ desloca o equilíbrio para a esquerda e mantém o HClO.
Entre as opções, o valor mais ácido e abaixo do pKa de 7,53 é 5 — alternativa B.
🔍 Passo 5 — Análise das Alternativas
- A) ✗ Incorreta. pH 0 é acidez extrema, inviável para água de abastecimento e desnecessária para manter o HClO.
- B) ✓ Correta. Abaixo do pKa de 7,53, o equilíbrio favorece a forma não ionizada, que é o agente desinfetante efetivo.
- C) ✗ Incorreta. pH 7 já se aproxima do pKa, o que aumenta a proporção de hipoclorito, menos eficaz.
- D) ✗ Incorreta. pH 9 é básico e favorece a ionização, predominando o ClO⁻, 80 vezes menos potente.
- E) ✗ Incorreta. pH 14 é fortemente básico e praticamente todo o cloro estaria na forma de hipoclorito.
🏁 Passo 6 — O que levar dessa questão
Abaixo do pKa predomina o ácido; acima, a base conjugada. Basta saber qual das formas se quer.
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