O cloro é o produto químico mais usual empregado na desinfe...

Alternativa Correta: D - O ácido hipocloroso é um ácido fraco e dissocia-se de maneira insatisfatória em níveis de pH inferiores a cerca de 6.

Tema Central da Questão: A questão aborda a química do cloro e suas formas em solução aquosa, foco importante para quem estuda tratamento de água. A compreensão das formas do cloro em função do pH é essencial para entender processos de desinfecção.

Resumo Teórico: Quando o cloro é adicionado à água, ele pode existir principalmente como ácido hipocloroso (HOCl) e íons hipoclorito (OCl^-). A **dissociação** entre essas formas depende do **pH** da solução:

• **Ácido hipocloroso (HOCl):** Predomina em pH abaixo de 7. É mais eficaz como desinfetante devido à sua capacidade de penetrar nas paredes celulares dos microorganismos.
• **Íon hipoclorito (OCl^-):** Predomina em pH acima de 7,5, mas é menos eficaz como desinfetante.

Justificativa para a Alternativa Correta (D): O ácido hipocloroso é um ácido fraco, e sua dissociação para formar íons hipoclorito ocorre menos em pH abaixo de 6. Isso significa que, em pH ácido, o HOCl permanece principalmente na forma não dissociada, que é uma forma mais eficaz para desinfecção.

Análise das Alternativas Incorretas:

A: O cloro não existe predominantemente como íons de hipoclorito nos níveis de pH entre 4 e 6. Nesse intervalo, o ácido hipocloroso predomina.

B: Os íons de hipoclorito não existem em pH em torno de 4 ou inferior; nesse caso, o ácido hipocloroso é a forma predominante.

C: A conversão para cloro molecular não é favorecida em pH superior a 1. A formação de cloro molecular (Cl₂) ocorre em condições muito ácidas, mas em soluções aquosas, Cl₂ se transforma rapidamente em HOCl.

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Cl2 = cloro livre

HOCl = acido hipocloroso

OCl- = ion hipoclorito

Princípio da desinfecção com cloro

Quando o cloro é adicionado a uma água quimicamente pura ocorre a seguinte reação (reação 1):

Cl2 + H2O --> HOCl + H+ + Cl- (1)

Na temperatura ambiente, o tempo de reação é de décimos de segundo (VAN BREMEM, 1984).

Em solução diluída e pH acima de 4, o equilíbrio da reação é deslocado para a direita, ficando pouco Cl2 em solução.

Em valores de pH mais baixos, a reação predominante é no sentido de formação do cloro.

O ácido hipocloroso (HOCl), formado pela adição de cloro à água, se dissocia rapidamente (reação 2):

HOCL --> H+ + Cl- (2)

A ação desinfetante e oxidante do cloro é controlada pelo ácido hipocloroso, um ácido fraco.

Em solução aquosa e valores de pH inferiores a 6, a dissociação do ácido hipocloroso é fraca, sendo predominante a forma não dissociada (HOCl).

Em soluções de pH menor que 2, a forma predominante é o Cl2;

para valores de pH próximo a 5, a predominância é do HOCl, tendo o Cl2 desaparecido.

As águas de abastecimento, em geral, apresentam valores de pH entre 5,0 e 10,0 quando as formas presentes são o ácido hipocloroso (HOCl) e o íon hipoclorito (OCl- ).

O cloro existente na água sob as formas de ácido hipocloroso e de íon hipoclorito é definido como cloro residual livre.

Quando existem, na água, amônia e compostos amoniacais, com a adição de cloro são formados compostos clorados ativos, denominados cloraminas. O cloro presente sob a forma de cloraminas é denominado cloro residual combinado