Determinación de la dureza cálcica y magnésica del agua

DETERMINACIÓN DE LA DUREZA CÁLCICA Y MAGNÉSICA DEL AGUA

OBJETIVO

- Aprender a determinar la dureza cálcica en una muestra de agua, y a partir de la misma y de la total, la dureza magnésica.

FUNDAMENTO

Se trata de una complejación selectiva del Ca2+ con EDTA a un pH fijo (12-13) en el cual no se da la formación del complejo EDTA-Mg. A este valor de pH, que seconsigue mediante la adición de NaOH al 10 %, se forma un precipitado de Mg(OH)2.

En este caso se utiliza como indicador calcón, que forma junto al Ca2+ un complejo rojo. Una vez que comenzamos la valoración, el EDTA va desplazando al calcón formándose EDTA-Ca, según la siguiente reacción:

Calcón-Ca [pic]EDTA-Ca + Calcón

Para la valoración del calcio a pH 12-12,5 también esposible utilizar muréxida como indicador, que vira de rosa a azul-violeta.

Al igual que ocurre con el indicador negro de eriocromo T, la disoluciones acuosas de estos indicadores son inestables. Por ello, se usa una disolución sólida al 1 % en NaCl.

La determinación del contenido en Mg2+ de la misma muestra de agua puede deducirse de las dos valoraciones anteriores, dureza total(determinada en práctica anterior) y cálcica.

MATERIALES

- Matraz aforado de 100 mL

- Pipeta

- Matraces Erlenmeyer

- Bureta, pie y pinzas

REACTIVOS

- EDTA 0,02 M como patrón primario

- NaOH al 10 %

- Agua destilada

- Indicador: Calcón al 1 % en NaCl. Se mezcla 1 g de indicador puro con 99 g de NaCl, y se homogeneiza en unmortero de vidrio.

PROCEDIMIENTO

- Verter 100 mL del agua problema en un Erlenmeyer y añadir 5 mL de disolución NaOH al 10 %.

- Añadir unos miligramos del indicador Calcón y mezclar.

- Valorar con la disolución de EDTA hasta viraje del indicador desde rojizo hasta azul.

- Anotar el volumen de EDTA consumido.

CÁLCULOS Y RESULTADOS

Calcular el contenido demagnesio y calcio en la muestra de agua expresándolo en mg Ca2+/ L y mg Mg2+/ L.

Media del volumen de la dureza total= 35,45mL

1.Nº de equivalentes de EDTA = Nº de equivalentes de Ca2+

1eq. Ca2+ 1mol Ca2+ 40,08g

0,02eq/L EDTA x 0,9999 x 0,030L x ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶̶ ̶ x ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ x ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ 1eq EDTA 1eq. Ca2+ 1mol Ca2+

1000g 1000mL

x ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶̶ ̶ ̶ ̶ ̶ x ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ = 240,46 mg Ca2+/L

1g100mL

Nº de equivalentes de EDTA(dureza total) – Nº de equivalentes de EDTA(dureza calcica)= Nº de equivalentes de EDTA(dureza magnesica)

0,02eq. EDTA

Nº de equivalentes de EDTA(dureza total̶ ̶)= ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶̶ ̶ ̶ ̶ ̶ x 0,1000 x 0,03545L = 7,9 x 10-5

L0,02eq. EDTA

Nº de equivalentes de EDTA(dureza calcica)= ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ x 0,9999 x 0,080L= 5,9994 x 10-4

L

Nº de equivalentes de EDTA(dureza magnesica)= 5,9994 x 10-4 - 7,9 x 10-5 = 5,2094 x 10-4

1eq. Mg2+ 1mol Mg2+ 24,31g 1000mg

5,2094 x 10-4eq. EDTA x ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶̶ ̶ ̶ x ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ x ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ x ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ x

1eq. EDTA 1eq. Mg2+ 1mol Mg2+ 1g

1000

̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ = 126,640514 mg Mg2+/L

100

2. Nº de equivalentes de EDTA = Nº de equivalentes de Ca2+...