Ano 2019#equilibrio quimico#acidos e bases#cinetica de primeira ordem#estequiometria#ppm#fase2#discursiva

Sobre o tema

O cloro é o desinfetante mais comum em piscinas, atuando na eliminação de microrganismos. Na água, o cloro livre é a soma do ácido hipocloroso (HOCl) e do íon hipoclorito (OCl-), cuja proporção depende do pH. O HOCl é cerca de oito vezes mais eficiente como biocida, por isso o pH ideal é mantido em torno de 7,5, maximizando sua concentração. O ácido cianúrico, proveniente de compostos como o tricloro, estabiliza o cloro livre reduzindo sua degradação pela luz solar, mas seu teor máximo recomendado é de 100 ppm. O entendimento desses equilíbrios e da cinética de decomposição é essencial para garantir a segurança e eficácia do tratamento de piscinas, especialmente em cálculos de dosagem e manutenção.

Tópicos relacionados

  • Equilíbrio químico ácido-base
  • Cálculo de concentrações em ppm
  • Cinética de primeira ordem e meia-vida
  • Cloro livre em piscinas
  • Ácido cianúrico como estabilizador

Enunciado

O cloro comercial e comumente usado na maioria das piscinas com o objetivo de eliminar microrganismos. Uma das formas de aplica-lo na agua da piscina e a partir da adicao de compostos contendo o ion hipoclorito ou de acido tricloroisocianúrico (tricloro), que reage com a agua, formando acido hipocloroso e acido cianúrico.

A soma das concentracoes do acido hipocloroso e do ion hipoclorito e chamada de 'cloro livre'. O acido hipocloroso e oito vezes mais eficiente como agente biocida do que o ion hipoclorito. O pH otimo para aplicacao em piscinas e de 7,5.

Sem o acido cianúrico, a meia-vida do cloro livre e de 17 min. A adicao do tricloro faz com que a perda de cloro livre ocorra a uma taxa de 15% por dia. O teor maximo recomendado de acido cianúrico para piscinas e de 100 ppm. Os teores do acido hipocloroso e do ion hipoclorito devem ser mantidos, individualmente, entre 0,25 e 2,5 ppm.

Em uma piscina residencial de 5000 L, foram medidos um pH de 8,5 e um teor de cloro livre de 0,5 ppm. Adicionaram-se entao 23,25 g de tricloro, ajustando-se o pH para o valor otimo.

Com base nas informacoes acima:
a) determine se, apos essa adicao, a piscina estara em condicoes de uso.
b) calcule em quantos dias o limite minimo de cloro livre sera atingido, caso a piscina nao seja mais usada.

Dados: log(73) = 1,863; log(17) = 1,230; log(5) = 0,699.

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Perguntas frequentes

Qual a diferença entre ácido hipocloroso e hipoclorito na desinfecção de piscinas?

O ácido hipocloroso (HOCl) é um agente biocida muito mais potente que o íon hipoclorito (OCl-). Em pH baixo, predomina HOCl; em pH alto, predomina OCl-. Por isso o pH deve ser controlado para próximo de 7,5.

O que é cloro livre e como ele é afetado pelo ácido cianúrico?

Cloro livre é a soma de HOCl e OCl-. O ácido cianúrico reduz a taxa de decomposição do cloro pela luz solar, prolongando seu efeito. Porém, em excesso, pode reduzir a eficácia do cloro.

Por que o pH ideal para piscinas é 7,5?

Nesse pH, há um equilíbrio entre a presença de HOCl (mais eficiente) e OCl-, minimizando irritações e mantendo boa desinfecção. A constante de dissociação do HOCl é tal que em pH 7,5 aproximadamente metade está na forma ácida.

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