Uma das etapas do tratamento da água é a desinfecçâo, sendo a cloraçâo o metodo mais empregado. Esse método consiste na dissolução do gás cloro numa solução sob pressāo e sua aplicação na água a ser desinfectada. As equaçoes das reaçoes quimicas envolvidas sāo:
A ação desinfetante e controlada pelo acido 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.
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.
Passo 1
Então, o enunciado diz que na cloração da água a gente forma o ácido hipocloroso (HClO) e o ânion hipoclorito (ClO⁻). Só que o ácido hipocloroso é cerca de 80 vezes mais eficiente na desinfecção. Foi dado o pKa dessa segunda reação (HClO ⇌ H₃O⁺ + ClO⁻) como 7,53. A pergunta é: em que pH a gente vai ter mais HClO (para desinfecção máxima)? Vamos usar conceito de equilíbrio ácido‐base e a equação de Henderson‐Hasselbalch.
Conteúdo: equilíbrio ácido‐base, pKa e equação de Henderson‐Hasselbalch.
O que vamos precisar: entender como o pH afeta a proporção entre [ClO⁻] e [HClO].
O que vamos precisar: entender como o pH afeta a proporção entre [ClO⁻] e [HClO].
Passo 2
Lembra da equação de Henderson‐Hasselbalch para um ácido fraco HA e seu base-conjugada A⁻:
Aqui HA é HClO e A⁻ é ClO⁻. Se pH < pKa, o termo log vai ser negativo, ou seja, [HA] > [A⁻] – a forma ácida predomina. Quanto mais abaixo do pKa, mais ácido. E quanto mais acima, mais base.
Passo 3
Aplicando para pH = 5 (opção B):
Isso significa que só 0,3% está como ClO⁻ e 99,7% como HClO. Excelente para desinfecção.
Passo 4
Comparando com pH 7 e 9:
- pH 7: ratio ≃ 10^{7 − 7,53} = 10^{-0,53} ≈ 0,3 → 25% HClO
- pH 9: ratio ≃ 10^{9 − 7,53} = 10^{1,47} ≈ 30 → só 3% HClO
Quanto mais alto o pH, mais perdemos HClO e ficamos com ClO⁻, que é muito menos eficiente.
Resposta
Para ter mais ácido hipocloroso (HClO) e desinfecção top, o pH deve estar em torno de 5. Portanto a alternativa certa é a letra B.