(Uepg 2015) No tratamento da água de uma piscina, realizou-se a cloração através da adição diária de solução aquosa de hipoclorito de sódio,
a
, na proporção de
. Sobre as substâncias envolvidas e o processo do qual participam, assinale o que for correto.
- O hipoclorito de sódio é um sal solúvel em água que se dissocia facilmente.
- O hipoclorito de sódio é derivado de um ácido fraco (ácido hipocloroso) e de uma base forte (hidróxido de sódio).
- A dissociação do hipoclorito de sódio, em meio aquoso, pode ser representada como:
- Em meio aquoso, parte dos íons hipoclorito sofre hidrólise, reconstituindo o ácido hipocloroso.
Passo 1
O enunciado apresenta uma situação experimental e quatro afirmações sobre o hipoclorito de sódio e seu comportamento em água. O que ele pede é: identificar quais afirmações estão corretas. Informações relevantes dadas pelo enunciado:
a
(m/v) (dados da imagem / enunciado).
Adição na proporção de (dados do enunciado).
As quatro afirmações a serem julgadas são:
Adição na proporção de
As quatro afirmações a serem julgadas são:
- O hipoclorito de sódio é um sal solúvel em água que se dissocia facilmente.
- O hipoclorito de sódio é derivado de um ácido fraco (ácido hipocloroso) e de uma base forte (hidróxido de sódio).
- A dissociação do hipoclorito de sódio, em meio aquoso, pode ser representada como:
- Em meio aquoso, parte dos íons hipoclorito sofre hidrólise, reconstituindo o ácido hipocloroso.
Passo 2
Explicando o que é um sal iônico e por que ele costuma ser solúvel: um sal iônico típico é formado por um cátion metálico e um ânion (aqui,
e
). Em água, a constante dielétrica elevada e a capacidade de solvatração das moléculas de água estabilizam os íons separados, favorecendo a dissociação. Portanto, quando dizemos que um sal “se dissocia facilmente”, queremos dizer que em solução aquosa ele se separa em íons livres. Isso costuma ocorrer para sais de metais alcalinos (como o sódio) com ânions comuns. Com isso em mente, a afirmativa 01 será avaliada com base nessa ideia.
Passo 3
Analisando a origem do sal: um sal neutro pode ser visto como produto da reação entre um ácido e uma base. No caso do hipoclorito de sódio, o ácido correspondente é o ácido hipocloroso,
, e a base correspondente é o hidróxido de sódio,
. Conceito importante: se o ácido é fraco e a base é forte, o sal formado terá características de uma base conjugada (o ânion tende a hidrolisar). Vamos explicar o que é “ácido fraco” e “base forte”: um ácido fraco não se ioniza completamente em água (tem uma constante de dissociação
pequena); uma base forte, como
, ioniza-se completamente. A afirmativa 02 será julgada com essa ideia.
Passo 4
Escrevendo a dissociação do sal em solução aquosa (afirmativa 04). A equação química que descreve a separação do sólido/solução em íons é:
Aqui explico as partes:
é o sal;
é o cátion sódio;
é o ânion hipoclorito. Em água, este é o processo de dissociação iônica. O íon
costuma ser considerado um íon espectador (não participa das reações ácido–base significativas), enquanto
pode participar de equilibríos ácido–base.
Passo 5
Explicando hidrólise de ânions: quando temos o ânion conjugado de um ácido fraco, esse ânion tende a reagir com a água (hidrólise básica), reagindo como base para captar um próton e formando o ácido conjugado. No caso do hipoclorito:
Aqui cada termo significa:
-
: ânion hipoclorito (base conjugada), -
: água (ambiente solvente), -
: ácido hipocloroso (ácido conjugado), -
: hidróxido, que aumenta a basicidade da solução.
Comoé um ácido fraco, seu ânion tem tendência a hidrolisar parcialmente, gerando e tornando a solução levemente básica. Isso justifica a afirmativa 08.
Passo 6
Discutindo grau de hidrólise e efeito prático: a hidrólise não é completa — é um equilíbrio — porque
é fraco e o equilíbrio depende do
de
. Mas “parte dos íons hipoclorito sofre hidrólise” é exatamente o que a afirmativa 08 diz: hidrólise parcial ocorre e produz
e
. Em piscinas isso é útil: a mistura existe em equilíbrio entre
(forma ativa como desinfetante em solução básica) e
(forma mais eficaz como desinfetante em pH mais ácido), mas o enunciado quer apenas que reconheçamos a hidrólise, não os detalhes quantitativos.
Passo 7
Agora avalio cada afirmativa explicitamente, com justificativa curta e direta:
-
- Verdadeiro —
é um sal iônico, solúvel em água, que se dissocia em íons. A água solvata os íons favorecendo a dissociação.
- Verdadeiro —
-
- Verdadeiro —
é o sal formado entre o ácido fraco e a base forte .
- Verdadeiro —
-
- Verdadeiro — a representação da dissociação fornecida está correta:
.
- Verdadeiro — a representação da dissociação fornecida está correta:
-
- Verdadeiro —
sofre hidrólise em água segundo , ou seja, parte dos íons reconstituirá .
- Verdadeiro —
Passo 8
Resumo didático rápido para prova (dica curta e prática): se o sal vem de ácido fraco + base forte, o ânion hidrolisa e a solução tende a ser básica; se o sal vem de ácido forte + base fraca, o cátion hidrolisa e a solução tende a ser ácida; se vier de ácido forte + base forte, solução neutra. No caso dado, isto implica hidrólise do
e solução levemente básica. Isso resolve por que todas as afirmativas estão corretas.
Resposta
- correta
- correta
- correta
- correta