Questão Q03 da 2ª fase da FUVEST 2026
Produtos que contêm íons hipoclorito (\ce{ClO-}) e ácido hipocloroso (\ce{HClO}) podem ser utilizados para desinfetar ambientes. Para o tratamento de piscinas também pode ser utilizado o dicloroisocianurato de sódio (estrutura representada na folha de respostas), um sal que, ao ser solubilizado em água, produz ácido hipocloroso e um outro produto.
a) Escreva a estrutura do outro produto formado nessa reação no quadro da folha de respostas.
Água sanitária é uma solução diluída de íons hipoclorito, gerada a partir da reação de gás cloro com íons hidróxido, formando também íons cloreto e água. Apesar de o gás cloro ser tóxico, usar a água sanitária para limpeza é seguro, porém deve-se tomar cuidado para não a misturar com outros agentes de limpeza, como desinfetantes a base de amoníaco ou vinagre. A mistura com desinfetantes a base de amônia pode gerar cloroaminas tóxicas solúveis em água, como \ce{NCl3}.
b) Escreva o equilíbrio de formação do íon hipoclorito a partir do gás cloro em meio básico e explique, a partir desse equilíbrio, por que a adição de vinagre à água sanitária pode ser nociva à saúde.
c) Desenhe a estrutura de Lewis da molécula de \ce{NCl3} e justifique sua solubilidade em água com base na sua geometria.
| Note e adote: |
|---|
| Distribuição eletrônica para N: 1\text{s}^2\ 2\text{s}^2\ 2\text{p}^3 \ce{Cl}: 1\text{s}^2\ 2\text{s}^2\ 2\text{p}^6\ 3\text{s}^2\ 3\text{p}^5 |
Reportar erro na questão
Resolução comentada
Resolução comentada
a) O dicloroisocianurato de sódio tem um anel de seis membros, com C e N alternados. Cada C tem um grupo C=O. Dois dos N estão ligados a Cl (N–Cl) e o terceiro N é o sítio aniônico, com \ce{Na+}.
Na dissolução, a água é hidrolisada: cada ligação N–Cl é substituída por N–H e o cloro sai como \ce{HClO} (o Cl entra como \ce{Cl+} e a água fornece \ce{OH-} ao Cl e \ce{H+} ao N):
O outro produto é, portanto, o di-hidrogenoisocianurato de sódio. Ele tem o mesmo anel, com N–H em dois nitrogênios (onde havia Cl) e o terceiro N como \ce{N^-} com \ce{Na+}. Os três grupos C=O continuam no anel.
Resposta: o anel triazinotriona com dois N–H e um N⁻ Na⁺ (di-hidrogenoisocianurato de sódio, derivado do ácido cianúrico).
b) O gás cloro reage com a base e forma hipoclorito em equilíbrio:
O vinagre contém ácido acético, que fornece \ce{H+}. Esses íons consomem \ce{OH-} (\ce{H+ + OH- -> H2O}). Pelo princípio de Le Chatelier, a diminuição de \ce{OH-} desloca o equilíbrio para a esquerda, regenerando \ce{Cl2}:
O \ce{Cl2} é um gás tóxico e irritante para os olhos e as vias respiratórias. Por isso, misturar vinagre com água sanitária pode ser nocivo à saúde.
Resposta: \ce{Cl2 + 2 OH- <=> ClO- + Cl- + H2O}; o vinagre consome \ce{OH-}, desloca o equilíbrio para a esquerda e libera \ce{Cl2} tóxico.
c) O N tem 5 elétrons de valência (2s² 2p³) e o Cl tem 7 (3s² 3p⁵). O N faz três ligações simples com três Cl e fica com um par de elétrons não ligante. Cada Cl completa o octeto com três pares não ligantes.
..
:Cl̈ – N̈ – Cl̈:
|
:C̈l:
Esse desenho indica o N central com um par isolado, três ligações N–Cl e três pares isolados em cada Cl.
São 4 regiões de elétrons ao redor do N (3 ligações e 1 par isolado). A geometria é piramidal trigonal, não plana. Por isso os momentos de dipolo das ligações N–Cl não se anulam, e a molécula é polar.
A água é um solvente polar. Por isso o \ce{NCl3} interage com ela por dipolo-dipolo. O par isolado do N ainda pode aceitar ligação de hidrogênio da água. Isso explica a solubilidade do \ce{NCl3} em água.
Resposta: estrutura de Lewis com N central, três ligações N–Cl e um par isolado no N; geometria piramidal, molécula polar, solúvel em água (semelhante dissolve semelhante).
Assuntos: hidrólise de sais, equilíbrio químico, estrutura de Lewis e geometria molecular.
Reportar erro na resolução
Ver como caiu na prova
