Exercício 3 · Exame Nacional Física e Química A 2.ª fase 2021

Tema: Reações ácido-base e pH · Do exame 2.ª fase (2021)

Enunciado

3. O ácido hipobromoso, HBrO (aq)\text{HBrO}\,(\text{aq}), usado como antimicrobiano, é um ácido cuja ionização em água se pode traduzir por

HBrO (aq)+H2O (l)⇌BrO− (aq)+H3O+ (aq)Ka=2,8×10−9, a 25 ∘C\text{HBrO}\,(\text{aq}) + \text{H}_2\text{O}\,(\text{l}) \rightleftharpoons \text{BrO}^-\,(\text{aq}) + \text{H}_3\text{O}^+\,(\text{aq}) \quad K_\text{a} = 2{,}8 \times 10^{-9},\ \text{a } 25\ ^\circ\text{C}

3.1.

A espécie HBrO (aq)\text{HBrO}\,(\text{aq}) tem uma ação antimicrobiana mais eficaz do que a espécie BrO− (aq)\text{BrO}^-\,(\text{aq}).

Um aumento de pH favorece a reação

()

3.2.

Adicionando algumas gotas de uma solução concentrada de uma base forte a uma solução aquosa de HBrO\text{HBrO}, obteve-se uma solução cujo pH\text{pH}, a 25 ∘C25\ ^\circ\text{C}, é 8,258{,}25.

Verifique que, na solução resultante, 13\frac{1}{3} do ácido hipobromoso está ionizado.

Explicite o seu raciocínio.

Enunciado: Exercício 3 · Exame Nacional Física e Química A 2.ª fase 2021

Resolução

Segundo os critérios oficiais de classificação

3.1. A espécie HBrO (aq) tem uma ação antimicrobiana mais eficaz do que a espécie BrO- (aq). Um aumento de pH favorece a reação

Resposta: (C) direta, diminuindo a eficácia antimicrobiana do ácido hipobromoso.

3.2. Adicionando algumas gotas de uma solução concentrada de uma base forte a uma solução aquosa de HBrO, obteve-se uma solução cujo pH, a 25 °C, é 8,25. Verifique que, na solução resultante, 1/3 do ácido hipobromoso está ionizado. Explicite o seu raciocínio.

Resposta: Verificação de que 13\frac{1}{3} do ácido hipobromoso está ionizado: [H3O+]=10−pH=10−8,25=5,62×10−9 mol dm−3[\text{H}_3\text{O}^+] = 10^{-\text{pH}} = 10^{-8{,}25} = 5{,}62 \times 10^{-9}\ \text{mol}\,\text{dm}^{-3} [BrO−][HBrO]=Ka[H3O+]=2,8×10−95,62×10−9=0,5=12\frac{[\text{BrO}^-]}{[\text{HBrO}]} = \frac{K_\text{a}}{[\text{H}_3\text{O}^+]} = \frac{2{,}8 \times 10^{-9}}{5{,}62 \times 10^{-9}} = 0{,}5 = \frac{1}{2} Frac¸a˜o ionizada=[BrO−][HBrO]+[BrO−]=0,5 [HBrO][HBrO]+0,5 [HBrO]=0,51,5=13\text{Fração ionizada} = \frac{[\text{BrO}^-]}{[\text{HBrO}] + [\text{BrO}^-]} = \frac{0{,}5\,[\text{HBrO}]}{[\text{HBrO}] + 0{,}5\,[\text{HBrO}]} = \frac{0{,}5}{1{,}5} = \frac{1}{3}

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