DETERMINAÇÃO DA DUREZA DA ÁGUA POR TITULAÇÃO COMPLEXOMÉTRICA UTILIZANDO EDTA COMO COMPLEXANTE

1.0 OBJETIVOS

O experimento teve como objetivo determinar a dureza da água do Departamento de Quimica da UFSCar utilizando uma titulação complexiométrica na qual o complexante é o ácido etilenodiamino tetra-acético (EDTA) e também se aprender como fazer esse tipo de titulação.

2.0 INTRODUÇÃO

A dureza da água é uma propriedade que está relacionada às concentrações dos íons metálicos em solução com a água. Os principais íons que causam essa dureza são os de cálcio (Ca2+) e os de magnésio (Mg+2). Inicialmente ela era definida como sendo a capacidade da água precipitar sabões.

A água dura causa sérios problemas à indústria, pois em temperaturas maiores os carbonatos precipitam e entopem tubulações e válvulas e se não estiver em constante manutenção (aumento de custos) pode ocasionar até uma explosão. Além dos problemas que a água dura causa a indústria também existem os problemas a saúde humana, pois há corelação do uso desse tipo de água com o aparecimento de cálculos renais.

Dessa forma a análise do grau de dureza da água é essencial aos processos industriais assim como no tratamento de águas para o consumo humano. Essa análise pode ser feita a partir de uma titulação complexométrica com o ácido etilenodiamino tetra-acético (EDTA).

Figura 1: Estrutura molecular do EDTA

O EDTA pertence a uma classe de substancias que sob condições adequadas de ph complexa a maioria dos íons metálicos, inclusive os alcalino-terrosos, formando compostos solúveis. Os compostos formados são chamados de quelatos, pois são capazes de ocupar várias posições de coordenação.

Figura 2: Estrutura de um quelato de EDTA

Como se pode ver acima o EDTA tem quatro hidrogênios ionizáveis, assim para cada faixa de ph temos uma espécie ionizada em abundância. O gráfico dessa distribuição é mostrado abaixo.

Gráfico1: Distribuição das várias espécies de EDTA em função do PH

Analisando o gráfico observamos que em ph acima de 10 a espécie Y4- é abundante, assim, para que todo o Ca2+ e Mg2- complexe é necessário manter constante o ph em 10. Isso pode ser feito utilizando uma solução tampão.

Para que se possa obversar o momento em que todo o Ca2+ e Mg2+ foi complexado é necessário utilizar um indicador metalocrômico, esse tipo de indicador forma um complexo colorido com os metais (M-Ind), porém ele é menos estável que o EDTA, logo a preferência é que o metal forme complexos com o EDTA. Quando todo o metal for complexado pelo restará indicador puro (Ind), ou não complexado, e esse possui coloração diferente de quando está complexado. A reação está representada abaixo.