A reação abaixo envolve a formação do ácido hipocloroso (HClO) que ocorre quando o gás cloro se dissolve em água. Esta reação é chamada de desproporcionamento, uma vez que uma mesma substância é simultaneamente oxidada e reduzida no sistema. Neste caso o Cl2 é oxidado a ClO^- e é reduzido a Cl^circ. Com base nos seus conhecimentos acerca de equilíbrio químico, responda.
$$
\mathrm{Cl}{2}(\mathrm{~g})+2 \mathrm{H}{2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \rightleftharpoons \mathrm{H}_{3} \mathrm{O}{+}(\mathrm{aq})+\mathrm{HClO}(\mathrm{aq})+\mathrm{Cl}{-}(\mathrm{aq})$$
b) Descreva detalhadamente ao menos duas hipóteses para o consumo do ácido hipocloroso formado na reação.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre uma reação química onde o gás cloro ( Cl2) se dissolve em água, formando ácido hipocloroso ( HClO), íons hidroxônio ( H3O^+) e íons cloreto ( Cl^-). A matéria envolvida aqui é Química de Equilíbrio, especificamente reações de desproporcionamento, onde uma substância é tanto oxidada quanto reduzida. Para resolver a parte b) do exercício, que pede para descrever duas hipóteses para o consumo do ácido hipocloroso formado, vamos precisar entender como o HClO pode reagir ou se transformar após ser formado na reação.

Passo 2

Primeiro, vamos entender que o ácido hipocloroso ( HClO) é um ácido fraco e também um agente oxidante. Uma das hipóteses para o consumo do HClO é que ele pode reagir com água para formar íons hipoclorito ( ClO^-) e íons hidroxônio ( H3O^+). A equação dessa reação de dissociação é:
HClO <=ftharpoons H^+ + ClO^-
Essa reação é um exemplo de equilíbrio químico, onde o HClO se dissocia parcialmente em seus íons constituintes. Quanto mais HClO se dissocia, mais ele é “consumido” na formação dos íons.

Passo 3

Outra hipótese é que o HClO pode participar de reações de oxidação com outras substâncias presentes na solução. Por exemplo, ele pode reagir com íons cloreto ( Cl^-) para formar íons clorito ( ClO^-) ou outros compostos de cloro. A reação pode ser representada da seguinte forma:
HClO + Cl^- H^+ + ClO^- + Cl^-
Nessa reação, o HClO está oxidando o íon cloreto ( Cl^-), transformando-se em ClO^-, o que significa que o HClO está sendo consumido na reação.

Resposta

Então, as duas hipóteses para o consumo do ácido hipocloroso ( HClO) formado na reação são:
  1. Dissociação em Íons: O HClO se dissocia em íons hidroxônio ( H^+) e íons hipoclorito ( ClO^-), consumindo assim o HClO na formação dos íons.
  2. Reação de Oxidação com Íons Cloreto: O HClO reage com íons cloreto ( Cl^-), oxidando-se para formar íons clorito ( ClO^- e consumindo o HClO no processo.

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