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Química1ª sérieBNCC EM13CNT307Difícil⏱ medio

Em uma estação de tratamento de água, a equipe técnica avaliou cinco soluções para selecionar o produto…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT307

Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Em uma estação de tratamento de água, a equipe técnica avaliou cinco soluções para selecionar o produto empregado na etapa de desinfecção: ácido clorídrico, hipoclorito de sódio, bicarbonato de sódio, ácido acético e peróxido de hidrogênio. O protocolo adotado utiliza o cloro disponível formado a partir do hipoclorito. Em água, ocorre o equilíbrio HClO ? H? + ClO?. Em pH entre 6 e 7, predomina o HClO, espécie mais eficiente para inativar microrganismos. Com o aumento do pH, o equilíbrio se desloca para a formação de ClO?, cuja ação desinfetante é menor. A solução de hipoclorito de sódio apresenta caráter básico, com pH próximo de 11, antes de ser diluída e ajustada para o tratamento. Com base no texto e no equilíbrio químico apresentado, qual alternativa identifica corretamente a solução empregada na desinfecção e relaciona o pH à sua eficiência microbiológica?

  1. A) A solução de ácido acético é ácida; a diminuição do pH transforma ClO⁻ em uma espécie mais eficiente que HClO.
  2. B) A solução de ácido clorídrico é ácida; a redução do pH favorece ClO⁻ e aumenta a ação desinfetante dessa espécie.
  3. C) A solução de hipoclorito de sódio é básica; em pH mais elevado, predomina ClO⁻ e diminui a ação desinfetante, enquanto o ajuste para pH entre 6 e 7 favorece HClO.
  4. D) A solução de bicarbonato de sódio é básica; o aumento do pH favorece HClO e torna mais eficiente a desinfecção da água.
  5. E) A solução de peróxido de hidrogênio apresenta ação desinfetante independente do pH, pois o equilíbrio entre HClO e ClO⁻ não altera sua eficiência.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

  1. O enunciado afirma que o protocolo usa o cloro disponível formado a partir do hipoclorito de sódio, que é a solução básica (pH próximo de 11) citada no texto.
  2. No equilíbrio HClO ⇌ H⁺ + ClO⁻, em pH entre 6 e 7 predomina HClO, a espécie mais eficiente para inativar microrganismos.
  3. Com o aumento do pH, o equilíbrio desloca-se para a formação de ClO⁻, que tem ação desinfetante menor. Logo, pH mais elevado reduz a eficiência microbiológica, e o ajuste para pH entre 6 e 7 favorece HClO.
  4. A alternativa C reúne corretamente os três pontos: identifica o hipoclorito de sódio como básico, associa pH elevado a predomínio de ClO⁻ e menor ação desinfetante, e indica que a faixa entre 6 e 7 favorece HClO.
  5. Por que as outras estão erradas: A associa erroneamente a redução do pH a ClO⁻ mais eficiente, quando o texto diz o contrário; B confunde a direção do deslocamento do equilíbrio e a eficiência de ClO⁻; D identifica o bicarbonato como produto de desinfecção, o que não é descrito no texto, e inverte a relação pH-eficiência; E afirma que o peróxido de hidrogênio é independente do pH e que o equilíbrio HClO/ClO⁻ não altera a eficiência, contrariando o texto, que trata justamente dessa dependência.
  6. Conclusão: a alternativa C é a correta e coincide com o gabarito oficial.

💡 Dica: Considere as propriedades de soluções comuns de desinfecção.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

O aluno associa solução ácida a maior eficiência, supondo que a diminuição do pH transforma ClO⁻ em espécie mais desinfetante. Ele inverte a relação do equilíbrio descrita no texto.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que a redução do pH favorece ClO⁻ e aumenta sua ação desinfetante, invertendo a direção do deslocamento do equilíbrio e a eficiência das espécies.

C Correta

O hipoclorito de sódio é a solução escolhida porque libera espécies de cloro capazes de inativar microrganismos. Pelo equilíbrio HClO ⇌ H⁺ + ClO⁻, o aumento do pH favorece a formação de ClO⁻. Como o HClO é a espécie mais eficiente e predomina entre pH 6 e 7, o ajuste do pH aumenta a eficiência da desinfecção. A solução concentrada de hipoclorito é básica, apresentando pH próximo de 11.

D Erradaerro: Interpretação

O aluno pensa que o bicarbonato de sódio é o produto usado na desinfecção e que o aumento do pH favorece HClO, quando o texto afirma que pH mais alto favorece ClO⁻, menos eficiente.

E Erradaerro: Interpretaçãoa que mais engana

O aluno supõe que o peróxido de hidrogênio é independente do pH e que o equilíbrio HClO/ClO⁻ não altera a eficiência, ignorando a relação entre pH e espécies do cloro apresentada no texto.

Por que engana: Confundir substâncias ácidas com agentes desinfetantes eficazes para água, ignorando o efeito no pH.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Aplicar
Leitura medio
Discriminação medio
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade dupla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ interpretativa🧩 progressao
🎯 Conceito central

desinfecção de água

📌 Objetivo

diagnostico

🧱 Pré-requisitos

propriedades de soluções químicas · efeitos no pH da água

📚 Reveja

Revisar os efeitos de soluções químicas no pH da água.

⚠️ Erro mais comum

Confundir substâncias ácidas com agentes desinfetantes eficazes para água, ignorando o efeito no pH.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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