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Neste documento, é apresentado um procedimento experimental para determinar a dureza total de uma amostra de água, utilizando-se de uma titulação complexométrica com edta e do indicador negro de eriocromo - t. O documento inclui objetivos, materiais, procedimento experimental e resultados.
Tipologia: Exercícios
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Prática I
Determinação da dureza total da água
1. Introdução:
A dureza da água varia conforme os compostos com os quais a água tem contato. Regiões onde o solo tem
propriedades de natureza calcária ou dolomítica a água tende a ser dura, e lugares em que o solo é granítico ou
basáltico a água tende a ser macia. Em geral, as águas subterrâneas, pelo seu maior contato com as formações
geológicas, são mais duras que as águas de superfície.
Segundo a Organização Mundial de Saúde, a dureza da água designada como:
Dureza mg/L de CaCO 3
Classificação da água
< 15 Muito branda
De 15 a 50 Branda
De 50 a 100 Moderadamente branda
De 100 a 200 Dura
200 Muito dura
A dureza de uma amostra de água reflete a concentração de sais na amostra, sendo eles cátions de cálcio e
magnésio, principalmente, além de metais como alumínio, zinco, ferro, estrôncio, bário, manganês, entre outros
associados aos ânions como carbonatos e sulfatos.
Os bicarbonatos de cálcio e magnésio, pela ação de substâncias alcalinas se transformam em carbonatos, que
são insolúveis. O mesmo ocorre com a presença de sulfatos ou cloretos de cálcio ou magnésio, que reagem com as
substâncias alcalinas. Quando a soma dos carbonatos e bicarbonatos alcalinos é inferior ao teor de dureza, ocorre a
precipitação do carbonato de cálcio, causada pela presença dos íons de cálcio e magnésio, assim a dureza equivale à
alcalinidade total da amostra.
Aproximadamente 40 cátions podem ser determinados por titulação direta com solução padrão ETDA.
Aqueles que formam “fracos” como o Ca
2+
e o Mg
2+
devem ser titulados em solução básica, com o indicador Negro de
Eriocromo - T.
O tampão amônia/cloreto de amônio, de pH 9 a 10, é usado para metais que formam complexos com a
amônia. Alguns cátions podem ser determinados por titulação direta mesmo quando não há indicador adequado. Por
exemplo, os indicadores para cálcio não são tão satisfatórios como para o magnésio. No entanto, o cálcio pode ser
determinado por titulação direta se uma pequena quantidade de cloreto de magnésio for adicionada a solução de
ETDA antes da sua padronização. O titulante, em pH 10, é uma mistura de MgY
2-
e Y
4-
2. Objetivo:
Determinar a dureza de uma amostra de água, através de uma titulação complexométrica com ETDA, cuja
concentração é conhecida, utilizando o indicador Negro de Eriocromo - T.
Tabela 01: Dureza da água em relação a mg/L de CaCO 3
viragem do indicador de rosa para azul, e anotado quanto foi utilizado da solução de EDTA 0,01mol/L, no final foi
feito o cálculo da concentração em mol/L da solução utilizada.
4.3 Determinação da dureza total da água
O terceiro e último procedimento foi à determinação da dureza total da água , pipetou-se 50,00 mL de uma
amostra de água, essa amostra foi colhida do banheiro, a água foi transferida para o erlenmeyer de 250 mL aos poucos
com o auxílio da bureta.
Foi adicionado 4,0 mL da solução tampão de hidróxido de amônio/Cloreto de amônio (NH 4
4
Cl), em
seguida adicionou-se uma gota de Negro de Ericromo - T em seguida foi feito a titulação até a viragem do indicador
de rosa para azul, e anotado quanto foi utilizado da solução de EDTA 0,01mol/L, no final foi feito o cálculo da
concentração em mol/L da solução utilizada.
Todos os três procedimentos foram realizados em triplicata, para garantir a comprovação dos resultados.
5. Resultados e Discussão:
Para preparação do EDTA 0,01 mol.L
-
utilizou-se
Concentração EDTA
: 0,01 mol.L
Volume: 500 mL 0,250L
Massa Molar EDTA
: 292,24 g/mol
Calculando chegamos ao seguinte resultado teórico
− 1
Para o valor real após a pesagem
Massa de EDTA
: 0,731g
Volume: 500mL 0,250L
Massa Molar EDTA
: 292,24 g/mol
Para padronização do EDTA usou-se Carbonato de cálcio (CaCO 3
) devido sua proporção 1:1 conforme a reação
abaixo:
Ca
2+
Realizou-se a titulação utilizando o CaCO 3
, os volumes coletados em triplicata:
1º Etapa: 9,8 mL
2º Etapa: 7,5 mL
3º Etapa: 6,9 mL
Média dos volumes: 8,0 mL 0,008 L
n CaCO
CaCO
x V CaCO
n = 0,01 x 0,
n = 5x
-
mols
EDTA
= n (CaCO3)
médio EDTA
C = 5x
/ 0,008 = 6,25x
-
mol/ L
Baseando-se nos cálculos acima, concluímos que a concentração do EDTA preparado é 6,25x
mol/ L.
Foto 07
Foto 05 Foto 06
Foto 02 Foto 03 Foto 04 Foto 01
Foto 13 Foto 08 Foto 09 Foto 10 Foto 11 Foto 12
6.1 Fotos dos procedimentos da aula prática
Conclusão:
Tendo em vista
os aspectos
observados, o
experimento
teve resultados
significativos, foi possível observar que ao realizar a padronização de determinada substância há uma diminuição no
erro, por este motivo o experimento é feito em triplicata.
8. Referências Bibliográficas:
BASSET, J.; DENNEY, R. C.; JEFFERY, G. H. e MENDHAM, J.; VOGEL - Análise Inorgânica Quantitativa , Ed.
Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1981;
BROWN, Theodoro L. Química, a ciência central /Theodoro L. Brown, H. Eugene LeMay, Jr., Bruce E. Bursten; tradutor
Robson Matos; consultores técnicos André Fernando de Oliveira e Astréa F. de Souza Silva. - São Paulo: Prentice Hall,
LENZI, E.; Favero, L.O.B; TANAKA, A.S.; VIANNA FILHO, E. A.; SILVA, M.B.; GUIMENES, M.J.G. Química Geral
Experimental , Editora Freitas Bastos, Rio de Janeiro, 2004. (ISBN: 85-353-0217-4)
MATOS, R.C. Práticas de Análise Quantitativa , Departamento de Química, UFJF, Juiz de Fora, 2012;
MENHAM, J.; DENNEY, R.C.; BARNES, J.D.; THOMAS, M.J.K. VOGEL. Análise Química Quantitativa. Rio de
Janeiro: LTC, 2008.
ROSSUEL, John Blair, 1929 - Química Geral /John B. Russel; tradução e revisão técnica Márcia Guekezian... | et.al | - 2.
Ed. - São Paulo: Pearson Makron Books, 1994.
