UNCISAL 2016
O uso de água sanitária é muito comum no nosso cotidiano e seu princípio ativo está baseado nas propriedades oxidantes do ânion do ácido hipocloroso, que é um ácido fraco. O hipoclorito de sódio é obtido pela eletrólise de uma solução de cloreto de sódio, onde são produzidos também gás hidrogênio e gás cloro.
Química Nova na Escola. v. 30, p. 66-69, 2008.
Com respeito à água sanitária e com base nas informações apresentadas, que alternativa traduz a condição real quanto ao seu pH e do meio em que se forma?
A água sanitária exibe diversas faixas de pH, podendo variar desde ácido, neutro ou básico, dependendo de como ela foi obtida.
No processo de obtenção da água sanitária, o meio na qual ela se forma estará ácido devido à formação de gás cloro e hidrogênio.
A água sanitária, além de ser oxidante, também possui características ácidas, visto que seu princípio ativo é derivado de um ácido.
A água sanitária apresenta propriedades oxidantes e seu pH deve ser neutro, visto que em solução aquosa o meio é neutro, não variando.
A água sanitária apresenta propriedades básicas porque a hidrólise prevalece e como resultado teremos uma solução com pH acima de 7,0.
Resolução
Solução passo a passo
1. Identifique o princípio ativo da água sanitária. A substância responsável por sua ação oxidante é o hipoclorito de sódio, \(\text{NaOCl}\).
2. Reconheça a natureza ácido-base do conjunto HOCl/OCl−.
• Ácido hipocloroso (HOCl) é ácido fraco.
• O ânion hipoclorito, OCl−, é a sua base conjugada e, portanto, sofre hidrólise:
\[\text{OCl}^{-} + \text{H}_{2}\text{O} \rightleftharpoons \text{HOCl} + \text{OH}^{-}\]
Como libera \(\text{OH}^{-}\), a solução fica básica (pH > 7).
3. Verifique o meio em que o hipoclorito se forma.
O NaOCl é produzido por eletrólise de solução de NaCl. No cátodo ocorre:
\[2\,\text{H}_{2}\text{O} + 2e^{-} \rightarrow \text{H}_{2}\uparrow + 2\,\text{OH}^{-}\]
No ânodo forma-se \(\text{Cl}_{2}\). O gás cloro reage com as hidroxilas geradas:
\[\text{Cl}_{2}+2\,\text{OH}^{-}\rightarrow \text{Cl}^{-}+\text{OCl}^{-}+\text{H}_{2}\text{O}\]
Note que a presença de \(\text{OH}^{-}\) garante um meio alcalino durante todo o processo.
4. Conclusão. A água sanitária é, portanto, uma solução básica devido à hidrólise de OCl− e ao ambiente alcalino gerado na eletrólise. Assim, a alternativa correta é a E.
Dicas
Erros Comuns
Revisão dos conceitos essenciais
- Ácido fraco vs. base conjugada: o ânion proveniente de um ácido fraco hidrolisa a água gerando \(\text{OH}^{-}\) e elevando o pH.
- Hidrólise salina: quando o sal é formado pela base forte/ácido fraco, a solução resultante é básica.
- Eletrólise de NaCl(aq): produz \(\text{H}_{2}\) no cátodo (gerando OH−) e \(\text{Cl}_{2}\) no ânodo. O Cl2 reage com OH− formando OCl−.
- pH: escala que indica a acidez (pH < 7), neutralidade (pH = 7) ou basicidade (pH > 7) de uma solução aquosa.
