Questão 33 Unicamp 2022 - 1ª fase - Elite Colégio e Pré-Vestibular

Questão 33

Fracionamento

O Purificador de Água P&GTM (anteriormente conhecido como PUR) é um pacote único de pó que usa as mesmas técnicas, princípios e produtos químicos usados no tratamento de água numa estação convencional. Um sachê do produto trata, em 30 minutos de ação, 10 litros de água, sendo que a água tratada contém cloro livre de resíduos, o qual serve para proteger contra recontaminação. A tecnologia P&GTM de purificação de água em ação é mostrada na figura a seguir.

O pacote contém: $Ca (OCl)_{2}$ , ${KMnO}_{4}$ , $F e_{2} (S O_{4})_{3}$ , poliacrilamida aniônica de alto peso molecular e argila bentonítica. Levando em conta as informações dadas, pode-se concluir que o produto é capaz de tratar a água, pois contém agentes

a)	antimicrobiano, oxidante, floculante e adsorvente.
b)	microbiano, oxidante, floculante e adsorvente.
c)	antimicrobiano, redutor, coagulante, floculante.
d)	microbiano, redutor, coagulante, floculante.

Resolução

Conforme o próprio enunciado da questão indica, o processo de purificação de água apresentado segue os mesmos princípios utilizados no tratamento de água convencional, o qual apresenta as seguintes etapas principais: floculação, decantação, filtração e cloração.

$C a (C l O)_{2} - A n t i m i c r o b i a n o$

O reagente hipoclorito de cálcio, $C a (C l O)_{2}$ , é um sal que em água sofrerá dissociação a seguir:

$C a (C l O {)_{2}}_{(s)} ⇌ C {a^{2 +}}_{(a q)} + 2 C l {O^{-}}_{(a q)}$

Os íons hipoclorito, $C l O^{-}$ , apresentam um equilíbrio de hidrólise com a água gerando o ácido hipocloroso:

$C l {O^{-}}_{(a q)} + H_{2} O_{(l)} ⇌ H C l O_{(a q)} + O {H^{-}}_{(a q)}$

O ácido hipocloroso é o agente antimicrobiano que é capaz de promover reações que inativam os sistemas vitais de microorganismos causando sua morte.

$K M n O_{4} - O x i d a n t e$

O reagente permanganato de potássio, $K M n O_{4}$ , apresenta o átomo de manganês com alto número de oxidação, nox +7, portanto, é um reagente que tem forte tendência de atrair elétrons de outra substância para reduzir, portanto, provoca a oxidação do outro composto, logo, age como agente oxidante.

Obs: é importante lembrar que esse reagente está envolvido em diversas reações de oxidação estudadas em orgânica e inorgânica como, por exemplo, a oxidação de alcoóis e de alcenos.

$F e_{2} (S O_{4})_{3} e p o l i a c r i l a m i d a a n i ô n i c a - F l o c u l a n t e s$

O reagente sulfato de ferro(III), $F e_{2} (S O_{4})_{3}$ , é um composto que em água sofre hidrólise gerando um agente floculante, o hidróxido de ferro(III) de fórmula $F e (O H)_{3}$ , o qual é responsável por aglutinar as partículas sólidas em solução gerando aglomerados de maior densidade que, por fim, sedimentam no fundo do recipiente.

A poliacrilamida aniônica é um polímero que forma um hidrogel, o qual fica estruturado como uma rede tridimensional capaz de reter partículas sólidas suspensas auxliando a sedimentação devido ao seu alto peso molecular. Sendo assim, atua juntamente como sulfato de ferro(III) na etapa de floculação.

$A r g i l a B e n t o n í t i c a - A d s o r v e n t e$

Por fim, o argila bentonítica é um material poroso capaz de adsorver substâncias solubilizadas em água, que são substâncias que não foram aglutinadas no processo de floculação. Sua utilização permite principalmente a remoção de compostos orgânicos presentes na água.