Em uma piscina residencial de 40 000 L, o responsável usa pastilhas de tricloro (ácido tricloroisocianúrico)…

Questão

Em uma piscina residencial de 40 000 L, o responsável usa pastilhas de tricloro (ácido tricloroisocianúrico) e, às vezes, hipoclorito de cálcio. Em água, o cloro livre se distribui entre HClO (ácido hipocloroso, desinfetante mais eficaz) e ClO^- (hipoclorito, menos eficaz), segundo o equilíbrio HClO(aq) <=> H+(aq) + ClO^-(aq), com pKa de cerca de 7,5 a 25 °C. A faixa recomendada de pH da piscina é de 7,2 a 7,8. Após uma forte chuva, o pH da água subiu para 8,5 e o teor de cloro livre medido permaneceu o mesmo de antes. Mesmo assim, a água começou a ficar esverdeada, com crescimento de algas. Com base no equilíbrio descrito, qual medida corrige o problema e qual é a justificativa química correta?

1. A) Elevar o pH para cerca de 9,0 e adicionar hipoclorito de cálcio para compensar a perda de eficácia do cloro
2. B) Diluir a água da piscina com água nova até o teor de cloro voltar ao valor original, pois a chuva consumiu o desinfetante
3. C) Adicionar mais pastilhas de tricloro para aumentar a concentração total de cloro, mantendo o pH em 8,5 para não alterar o equilíbrio
4. D) Manter o pH acima de 8,0, pois o pH afeta apenas o conforto dos banhistas e não a eficácia do desinfetante
5. E) Reduzir o pH para a faixa recomendada, pois isso desloca o equilíbrio para HClO, forma mais desinfetante, sem precisar aumentar o cloro total.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. Identifique o equilíbrio dado: HClO(aq) <=> H+(aq) + ClO^-(aq). Pelo princípio de Le Chatelier, a concentração de HClO depende do pH: quanto mais alcalino (pH maior, mais OH^- disponível e menos H+), mais o equilíbrio se desloca para a direita, favorecendo a formação de ClO^-.
2. Analise o pKa de cerca de 7,5. Quando o pH é igual ao pKa, HClO e ClO^- estão em concentrações iguais. Com pH 8,5, que é maior que o pKa, a maior parte do cloro livre está na forma ClO^-, que é o hipoclorito, menos eficaz como desinfetante.
3. Entenda por que o teor de cloro livre medido não mudou. A medição indica a soma das formas, então o cloro total continua o mesmo, mas a fração ativa (HClO) diminuiu. Por isso a desinfecção caiu e as algas proliferaram, mesmo sem perda aparente de cloro.
4. Conclua a correção. Reduzir o pH para a faixa recomendada (7,2 a 7,8), por exemplo com a adição de redutor de pH, desloca o equilíbrio para HClO, aumentando a eficácia do desinfetante sem necessidade de adicionar mais cloro.
5. Avalie as alternativas erradas. A) Elevar o pH piora o problema, pois favorece ClO^-, e adicionar hipoclorito de cálcio não resolve a fração ativa. B) Diluir a água não é necessário, pois o cloro total não mudou, e a causa é o pH. C) Aumentar o cloro mantendo pH 8,5 não corrige a baixa fração de HClO. D) O pH afeta diretamente a eficácia do desinfetante, não só o conforto.

💡 Dica: Relacione o aumento do pH ao deslocamento do equilíbrio HClO/ClO^- e identifique qual forma desinfeta mais.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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