Dureza Agua

PRÁCTICA Nº 3: DUREZA DEL AGUA

1. Introducción

Se denomina dureza del agua a la concentración de compuestos minerales que hay en una determinada cantidad de agua, en particular sales de magnesio y calcio. Estas sales son las causantes de la dureza del agua y su grado es directamente proporcional a la concentración de sales alcalinas.
El objetivo de esta práctica es determinar el grado dedureza del agua y detectar si el agua contiene sulfatos y/o cloruros. Para su realización vamos a utilizar dos tipos diferentes de agua: agua de Brita y agua de manantial.
Para medir la dureza del agua vamos a utilizar los siguientes componentes:
. Disolución reguladora de pH10 para mantener la estabilidad de los complejos formados. No puede incrementarse el pH porque precipitarían CaCO3 oMg(OH)2 y el indicador NET cambiaría de color.

. NET (negro de eriocromo T) Indicador colorante de color azul que existe inicialmente como anión divalente a pH10. Tiene la propiedad de formar complejos con cationes como el Ca2+ y el Mg2+.Así, al añadir NET al agua, la disolución se vuelve de color rojo.

NET+Mg2++ Ca2+ → NET-Mg+ Ca2+

. EDTA (ácido etilendiaminotetracético) Nos va apermitir valorar la concentración de Ca2+ y Mg2+ debido a su facilidad para formar complejos estables con los cationes de estos elementos y por su facilidad para disolverse en agua.
Al añadir EDTA a la solución de la muestra de agua con el indicador NET, el EDTA se va a combinar primero con el calcio porque el complejo es más estable que con magnesio. La solución se va a mantener de color rojo.NET-Mg+CaCO3+ EDTA → NET-Mg+EDTA-Ca+CO32-

Se añadirá más EDTA para que forme complejo con el magnesio y cuando la disolución cambie del color rojo al azul, se va a llegar al punto de equivalencia, donde los moles de EDTA añadidos van a ser los mismos que los moles de Ca2+ y Mg2+ presentes en el agua.

NET-Mg+EDTA-Ca+EDTA → EDTA-Mg+EDTA-Ca+NET

El volumen usado de EDTA hastallegar al punto de equivalencia es lo que nos va a determinar el grado de la dureza del agua.

2. Material y métodos

2.1. Material

. 6 tubos de ensayo
. Gradilla
. 2 pipetas
. Pipeteador
. Bureta
. Báscula
. Bandeja de pesado
. Probeta
. Vaso de Erlenmeyer

2.2. Métodos

Para la determinación del grado de la dureza del agua y de sulfatos y/o cloruros, se van a seguir lossiguientes pasos:

1) Preparación de una disolución reguladora de pH10

Se prepara 10 mL de NH4Cl 1,26M / NH4OH 8,89M (disolución reguladora de pH10) a partir de NH4Cl 4,2M y NH4OH comercial (28% de riqueza y 15,19M). Para saber la cantidad que debemos añadir de cada compuesto se han realizado los siguientes cálculos:
. NH4Cl 4,2M → 10×10-3 L×1,26M=x L×4,2M
x=3×10-3L=3 mL
.NH4OH 15,19M → 10×10-3×8,89M=y×15,19M
y=5,7×10-3 L=5,7 mL
Para preparar la disolución reguladora de pH10 se añaden, con una pipeta y un pipeteador, 3 mL de NH4Cl 4,2M, 5,7 mL de NH4OH comercial y 1,3 mL de agua en un tubo de ensayo. Se puede apreciar que la disolución tiene un olor fuerte y desagradable.
2) Preparación de una disolución de EDTA-Mg2+
Preparar 10 mL de MgSO4 100mM(=0,1M) a partir de MgSO4×7H2O (PM: 246,48 g/mol) y 10 mL de EDTA 100 mM =0,1M a partir de EDTA (PM: 372,24 g/mol).
a) Calculamos la cantidad de MgSO4 que debemos añadir para una disolución de 10 mL.
. Primero calculamos el peso molecular del sulfato de magnesio.
MgSO4×7H2O=246,48 g/mol PM H2O=18 g/mol
MgSO4×7×(18 g/mol)=246,48 g/mol
PM de MgSO4=120,489 g/mol
. Ahora calculamosla pureza del sulfato de magnesio disponible.
246,48 g/mol ---------- 100%
120,489 g/mol --------- z
z=48,88% de pureza
. Como nos piden prepararlo a 0,1M (100 mM), calculamos el peso de MgSO4 48,88% de pureza para 10mL de disolución.
M(Molaridad)=n(n° moles)L(litros disolución) n=gPM
0,1M= p (MgSO4)120,48 g/mol0,01 litros p=0,12048 g de MgSO4
48,88 g...