Dureza Da Água

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

CENTRO DE CIÊNCIAS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ORGÂNICA E INORGÂNICA

RELATÓRIO DE AULA EXPERIMENTAL

QUÍMICA GERAL PARA ENGENHARIA

PROF. TURMA: HORÁRIO: Terça-Feira (8h às 10h)

NOME: MATRÍCULA:

PRÁTICA: Determinação de Cálcio, Magnésio e Dureza Total de Água.

DATA DE REALIZAÇÃO DA PRÁTICA: 24/09/2013

DATA DE ENTREGA DO RELATÓRIO: 08/10/2013

1. OBJETIVOS

A partir dos conhecimentos teóricos sobre a composição da água dura e das substâncias que podem deionizar a mesma e de que forma ela é deionizada, serão efetuados experimentos, através de preparação de soluções e de titulação, que poderão determinar os componentes químicos na amostra de água dura, nesta prática serão o Ca+2 e Mg+2, e com isso realizar o abrandamento, ou seja, a parcial ou completa deionização da água dura, para utilização em geral. Com isso serão anotados os volumes de reagentes utilizados.

2. RESULTADOS E DISCUSSÃO

1) Determinação de Ca+2 em uma amostra de água.

O primeiro experimento se trata da determinação de Ca+2 em uma amostra de 50 mL de água fornecida pelo professor, assim, a amostra foi transferida para um erlenmeyer de 250 mL, com isso, foi adicionado 2,0 mL de KOH a 10% e uma pitada do indicador murexida, na presença deste indicador, apenas uma parte dos íons do metal alcalino se combina com ele que formará uma coloração vermelho-vinho à mistura, desta forma ao ser adicionado o EDTA (0,01M), outro reagente, ele se combinará com o restante de íons livres na solução. Quando estiver completamente complexado, ao ser adicionado mais uma gota de EDTA a coloração mudará para o violeta indicando que o metal está mais combinado com o EDTA.

Volume de EDTA utilizado: 4,8 mL

Para neutralizar todos os íons é necessário que haja o mesmo número de mols de Ca+2 e de EDTA, assim:

Número de Mols (n) = Molaridade (M) x Volume da Solução (V)

n = 0,01 Mol/L x 4,8 mL = 0,01 x 4,8 x 10-3 = 4,8 x 10-5 mols de EDTA e de Ca+2

Sabendo o número de mols do Ca+2, pode-se achar a massa do mesmo:

n = Massa do Soluto (m) / Massa Molar (MM)

m = 4,8 x 10-5 mol x 40,08 g/mol = 1,92 x 10-3 g de Ca+2

Convertendo para partes por milhão (ppm):

0,1g – 1L de água  1 mg / 1L = 1ppm

1,9 x 10-3 g de Ca+2 – 0,05 L  1,92 / 0,05 = 38,47 ppm

2) Determinação de Ca+2 e Mg+2 em uma amostra de água

Na segunda parte da prática foram colocados 50 mL da água fornecida pelo laboratório em um erlenmeyer de 250 mL, após isso foram misturados 3 mL de uma solução tampão (pH=10) composta de NH4Cl/NH3, a seguir foi adicionado o indicador chamado de Negro de Eriocromo T, este foi utilizado, pois permite a determinação simultânea do Ca+2 e do Mg+2, assim, da mesma forma que a parte 1, a mistura de coloração vinho inicialmente, será adicionada de certo volume de EDTA até que haja um deslocamento do metal, explicitado pela nova coloração, nesta parte azulada.

Volume de EDTA: 9,6 mL

Considerando que o Mg+2 é todo Ca+2 e calculando a dureza da água na forma de CaCO3, pode-se efetuar novamente um cálculo estequiométrico:

Número de Mols (n) = Molaridade (M) x Volume da Solução (V)

n = 0,01 Mol/L x 9,6 mL = 0,01 x 9,6 x 10-3 = 9,6 x 10-5 mols de EDTA e de Ca+2

Assim, como está em função de CaCO3, o numero de mols do CaCO3 também será 9,6 x 10-5 mols

Com isso,

n = Massa do Soluto (m) / Massa Molar (MM)

m = 9,6 x 10-5 mol x 100,09 g/mol = 9,6 x 10-3 g de CaCO3

Convertendo para partes por milhão (ppm):

0,1g – 1L de água  1 mg / 1L = 1ppm

9,6 x 10-3 g de CaCO3 – 0,05 L  9,6 / 0,05 = 192,17 ppm

3)