Questão 64 do Enem 2013: o pH ideal para a cloração da água

Enem 2013 · 1º dia · caderno azul · Química · Físico-química

Nos outros cadernos: amarelo 52 · branco 71 · rosa 84

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B 5.

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:

$\text{Cl}_2(g) + 2\ \text{H}_2\text{O}(l) \rightleftharpoons \text{HClO}(aq) + \text{H}_3\text{O}^+(aq) + \text{Cl}^-(aq)$

$\text{HClO}(aq) + \text{H}_2\text{O}(l) \rightleftharpoons \text{H}_3\text{O}^+(aq) + \text{ClO}^-(aq) \qquad \text{p}K_a = -\log K_a = 7{,}53$

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

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Resolução comentada

O que a questão pede

O pH que deixa a desinfecção mais eficaz.

Quem desinfeta

O HClO desinfeta cerca de 80 vezes mais que o ClO⁻. Interessa manter o ácido sem ionizar.

pH e pKa

pH menor que o pKa (7,53): predomina HClO.
pH maior que o pKa: predomina ClO⁻.

Um pH em torno de 5 mantém quase todo o cloro como HClO. Valores extremos, como 0, tornariam a água corrosiva e imprópria.

Alternativa B.

B Gabarito: alternativa B

Por que as outras alternativas estão erradas

A
pH 0 é extremamente ácido: a água seria imprópria e corrosiva. (15,5% marcaram)
C
Foi a mais marcada. Em pH 7, perto do pKa, boa parte do ácido já está ionizada. (35,8% marcaram)
D
Em pH 9, acima do pKa, predomina o hipoclorito, que desinfeta pouco. (16,8% marcaram)
E
pH 14 transforma quase todo o ácido em hipoclorito. (9,7% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 5.201.188 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIDifícilParâmetro B: 819 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 2ª mais difícil de 45 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.

Acertaram21,8%dos candidatos marcaram a B

Habilidade 19 · Competência 5Avaliar métodos, processos ou procedimentos das ciências naturais que contribuam para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem social, econômica ou ambiental.

Como os candidatos responderam

A15,5%
B21,8% ✓ gabarito
C35,8% mais marcada
D16,8%
E9,7%

Em branco: 0,3% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50022,5%
500 a 60019,9%
600 a 70020,4%
700 ou mais28,2%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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