Determinacion De Dureza Total Del Agua

OBJETIVOS

Aplicar los principios teóricos de las valoraciones complejométricas

Determinar la concentración de calcio en una muestra agua de chorro mediante la teoría de formación de complejos.

RESUMEN

El propósito de la presente practica fue la determinación de la dureza total en el agua, la cual viene dada por la presencia de carbonatos, bicarbonatos, cloruros, sulfatos y ocasionalmente nitratos; por medio de la valoración complejométrica con EDTA se pudo determinar los iones Ca2+ y Mg2+ que se encuentran en forma de sales CaCO3 y MgCO3 respectivamente.

En la valoración directa utilizada se determinaron los iones metálicos en dos muestras de 25 ml con una disolución estándar de EDTA de concentración 1087.3015 ppm (previamente estandarizada), la muestra se tampona previamente a un pH adecuado ya que este afecta la estabilidad del complejo formado, la solución buffer también ayuda a que los iones metálicos no precipiten a pH muy elevados; y se utiliza como indicador del punto final el negro de eriocromo T, al añadir este último la solución se tornó rojo vino debido a la formación de un complejo con el ion metálico; se valoró hasta el cambio a azul permanente en la que el indicador quedo libre gracias a que la estabilidad del complejo metal-indicador es menor al metal-EDTA; la relación molar del metal con el ligando en estas valoraciones es 1:1 y es así como se presenta la ventaja que la cantidad consumida del complejante equivale a la cantidad de iones presentes en las muestras teniendo 1.4 y 1.5 ml consumidos para las alícuotas A y B.

Los valores consumidos en las alícuotas, fueron corregidos por un blanco, obteniéndose volúmenes gastados de 1.3 y 1.4 ml de valorante, las concentraciones de CaCO3 encontradas en cada una de las muestras son: 56.5397 ppm y 60.8889 ppm respectivamente, teniéndose un promedio de: 58.7143 ppm y un porcentaje de error en el método empleado de 5.2378%.

La importancia de la determinación de dureza del agua radica en que esta es indeseable en algunos procesos industriales y le da un mal sabor al agua potable, se obtuvieron resultados menores a 500 mg/l, siendo esta concentración apropiada en especificaciones de calidad para dureza total en aguas de uso doméstico.

METODOS Y MATERIAL

METODOS

Para la determinación de la dureza total del agua se utilizó un método complejométrico en el que se emplea como agente valorante una solución de sal disódica de ácido etilendiamino tetracetico (Na2H2Y). Este se utiliza comúnmente para estandarizar las soluciones acuosas de cationes metálicos de transición. El EDTA disódico sólo forma cuatro enlaces covalentes coordinados con los cationes metálicos a valores de pH ≤ 12. En este rango de pH, los grupos amino permanecen protonados y por lo tanto no pueden donar electrones para la formación de enlaces covalentes coordinados (Figura 1).

Figura 1. Formula iónica del EDTA

La principal razón de que el EDTA se utilice tan ampliamente en la estandarización de soluciones de cationes metálicos es que la constante de formación de la mayoría de los complejos catión metálico-EDTA es muy alta, lo que significa que el equilibrio de la reacción se encuentra muy desplazado hacia la derecha:

M2+ + H4Y → MH2Y + 2H+

Llevar a cabo la reacción en una solución tampón básica elimina los H+, conforme se van formando, lo que también favorece la formación del producto de reacción catión metálico-EDTA.

Para llevar a cabo las valoraciones de cationes metálicos utilizando EDTA, casi siempre es necesario utilizar un indicador complexométrico para determinar cuándo se ha alcanzado el punto final. Los indicadores más comunes son colorantes orgánicos como el Negro sulfónico, Negro eriocromo T(H2In2-), Rojo eriocromo B o Murexida. Estos colorantes se unen a los cationes metálicos en solución para formar complejos coloreados. Sin embargo, como el EDTA se une a los cationes metálicos mucho más fuertemente que al colorante utilizado como indicador, el EDTA desplaza al colorante de los cationes metálicos de la solución analito. Un cambio de color en la solución que está siendo valorada indica que todo el colorante ha sido desplazado de los cationes metálicos en solución, y que se ha alcanzado el punto final.

〖Me〗^(2+)+〖HIn〗^(2-)↔〖MeIn〗^-+ H^+

Azul Rojo

〖HY〗^(3-)+〖MeIn〗^-↔ 〖MY〗^(2-)+〖HIn〗^(2-)

Rojo Azul

MATERIAL

INSTRUMENTO DESCRIPICION

Balanza analítica: Se utilizó para medición de masas para concentración exacta. Las balanzas analíticas modernas, pueden ofrecer valores de precisión de lectura de 0,1 µg a 0,1 mg

Pipeta volumétrica. Está hecha para entregar un volumen bien determinado, el que está dado por una o dos marcas en la pipeta. Si la marca es una sola, el líquido se debe dejar escurrir sin soplar, que baje por capilaridad solamente esperando 15 segundos luego que cayó la última gota.

El límite de error de la pipeta de 5 mL es de 0.01

Bureta: Son tubos cortos, graduados, de diámetro interno uniforme, de décimas de mililitro o menos. Su uso principal se da en volumetrías debido a la necesidad de medir con precisión volúmenes de líquido variables.

CÁLCULOS Y RESULTADOS

Cálculos:

Estandarización de la solución de acido Etilendiamino Tetracético (EDTA.Na2) 0.01M.

Se tomó una masa de 0.1370 g de CaCO3 químicamente puro, el cual se disolvió en 100 mL de agua destilada y de los cuales se tomo una alícuota de 25 mL, los mg de CaCO3 presentes en la alícuota son:

mg CaCO3 = ( 0.1370 x〖10〗^3 mg Ca〖CO〗_3*25 ml)/(100 ml)=34.25 mg 〖CaCO〗_3

En la

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