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
- 0
- 5
- 7
- 9
- 14
SOLUÇÃO
O texto nos diz que o melhor desinfetante será o ácido hipocloroso. E nos dá as equações
Para resolver essa questão, precisamos entender o princípio de Le Chatelier
O princípio de Le Chatlier (também conhecido como “Princípio de Chatelier” ou “A Lei de Equilíbrio”) afirma que quando um sistema experimenta um distúrbio (como mudanças de concentração, temperatura ou pressão), ele irá responder para restaurar um novo estado de equilíbrio. Por exemplo, se mais reagentes forem adicionados a um sistema, o princípio de Le Chatlier prevê que a reação gerará mais produtos para compensar a mudança e restaurar o equilíbrio.
Então se temos uma reação do tipo:
A + B <-> C + D
se adicionarmos mais A, a reação será deslocada para a direita gerando mais C e D.
se adicionarmos mais D, a reação será deslocada para a esquerda gerando mais A e B.
Na questão, temos as seguintes reações, e sabemos que o melhor desinfetante será o ácido hipocloroso HClO. Precisamos pensar em uma forma de obtê-lo.
Cl2(g) + 2 H2O (l) ⇌ HClO (aq) + H3O+ (aq) + Cl− (aq)
HClO (aq) + H2O (l) ⇌ H3O+(aq) + ClO−(aq)
Uma opção é aumentar a quantidade de H3O+ ou de ClO−. Como as respostas só nos dão opção de mudar o PH, isto é, variar a concentração de H3O+ vamos nos concentrar nisso.
Então, aplicando o princípio de Le Chatelier sabemos que temos que aumentar o H3O+, ou seja, reduzir o PH, torná-lo ácido. Mas quão ácido?
A outra equação nos mostra que se tivermos muito HClO e H3O+ teremos deslocamento para produzir Cl2.
Cl2(g) + 2 H2O (l) ⇌ HClO (aq) + H3O+ (aq) + Cl− (aq)
Portanto, queremos um PH levemente ácido, de forma a deslocar só a equação abaixo.
HClO (aq) + H2O (l) ⇌ H3O+(aq) + ClO−(aq)
E assim chegamos no PH de 5.
LETRA B = PH = 5
