Questão 64 do ENEM 2013 — Química
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
Resolução comentada
Quem desinfeta a água é o ácido hipocloroso (HClO), e ele predomina quando o pH está abaixo do seu pKa (7,53). Quanto menor o pH, maior a fração de HClO: em pH 5, praticamente todo o cloro está na forma ativa (~99,7%), o que maximiza a ação bactericida.
O pH 7 é tentador por ser o pH "neutro", mas nele cerca de um quarto do cloro já se converteu em ClO⁻, forma bem menos desinfetante — e pH 0 seria inviável na prática, corroendo o sistema e tornando a água imprópria.