Volumetria complexometrica determinación de dureza de aguas

RESUMEN
En el siguiente practico, se valoro una solución problema con EDTA, la cual contenía iones Ca2+ y Mg2+ los que proporcionan la dureza de agua, a esta muestra problema.
Es por esto que se calculó la dureza total, permanente y cálcica para esta muestra, bajo una solución tampón de pH 10, NaOH 20%; y como indicadores, se utilizo NET y Calcón respectivamente.
El siguiente recuadroindica dureza total, cálcica, permanente y temporal en la muestra problema:
NUMERO MUESTRA PROBLEMA | 22 |
DUREZA TOTAL | 342 ppm CaCO3 |
DUREZA CALCICA | 173 ppm CaCO3 |
DUREZA MAGNESICA | 169 ppm CaCO3 |
DUREZA PERMANENTE | 342 ppm CaCO3 |

INTRODUCCION
El grupo de reactivos que forman complejos quelatos con los metales son las complexotas o quelones. Esta característica posibilita suuso en volumetría para determinar metales en una muestra. La mayoría de estos compuestos son ácidos aminopolicarboxilicos, siendo el más importante el ácido etilendiaminotetrácetico, llamado normalmente EDTA, se puede abreviar H4Y. Este reactivo es el más utilizado en las valoraciones de sustancias que contienen cationes, debido a que forma complejos solubles de estabilidad diversa.
En todos loscasos el EDTA reacciona con el catión en relación molar de 1:1, como se indica a continuación:
Mn+ + H2Y- - → MYn-4 +2H+
La determinación de calcio y magnesio conjuntamente, mediante la formación de complexotas, constituye un procedimiento normalizado para el análisis de la dureza del agua. En el agua natural puede existir el calcio en forma de carbonato, lo cual constituye la durezatemporal, o de sulfato de calcio lo que conforma la dureza permanente. Los minerales importantes de magnesio son la magnesita, el cloruro magnésico que se encuentra en las aguas de manantial y en pequeñas cantidades en el agua de mar. Su presencia en el agua da como resultado parte de la dureza del agua.
La valoración directa de una muestra de agua con el complejo EDTA, más un indicador, da comoresultado la suma de calcio y magnesio presentes, obteniendo la determinación de la dureza total del agua, debido a la separación de iones calcio y magnesio por precipitación.

DATOS EXPERIMENTALES

I PARTE: DUREZA TOTAL
MATRAZ | VOLUMEN GASTADO DE EDTA EN TITULACION |
1 | 34,1 |
2 | 34,2 |
3 | 34,2 |
PROMEDIO | 34,2 ml |

II PARTE: DUREZA CALCICA
MATRAZ | VOLUMEN GASTADO DE EDTA ENTITULACION |
1 | 17,2 |
2 | 17,3 |
3 | 17,3 |
PROMEDIO | 17,3 ml |

III PARTE: DUREZA PERMANENTE
VOLUMEN GASTADO DE EDTA EN TITULACION | 34,2 ml |

TABLA DE DATOS PARA MOLARIDAD DE EDTA, Y ALICUOTA DE MUESTRA PROBLEMA PARA LOS DISTINTOS CASOS DE DUREZA:
MOLARIDAD EDTA | 0,00100 M |
VOLUMEN (ml) ALICUOTA MUESTRA PROBLEMA | 10 ml |

RESULTADOS
I PARTE: CALCULOS PARA DUREZATOTAL
V EDTA * M EDTA = mmoles EDTA
34,2 ml * 0,00100 M = 0,0342 mmol
0,0342 mmol EDTA = 0,0342 mmol iones
0,0342 mmol * 1000/10 = 3,42 mmol iones
3,42 mmol iones * CaCO3 (100) = 342 mg CaCO3/L = 342 ppm
DUREZA TOTAL = 342 ppm CaCO3

II PARTE: CALCULOS PARA DUREZA CALCICA
V EDTA * M EDTA = mmoles EDTA
17,3 ml * 0,00100 M = 0,0173 mmol EDTA = mmol Ca2+
0,0173 mmol Ca2+ * 1000/10 = 1,73 mmolCa2+
1,73 mmol Ca2+ * CaCO3(100) = 173 mg CaCO3/L = 173 ppm
DUREZA CALCICA = 173 ppm CaCO3

* DUREZA TOTAL = DUREZA CALCICA + DUREZA MAGNESICA
342 ppm = 173 ppm + DUREZA MAGNESICA
DUREZA MAGNESICA = 169 ppm CaCO3

III PARTE: CALCULOS PARA DUREZA PERMANENTE
V EDTA * M EDTA = mmoles EDTA
34,2 ml * 0,00100 M = 0,0342 mmol EDTA
0,0342 mmol iones * 1000/10 = 3,42 mmol iones3,42 mmol * CaCO3(100) = 342 mg CaCO3/L = 342 ppm CaCO3
DUREZA PERMANENTE = 342 ppm CaCO3

* DUREZA TOTAL = DUREZA PERMANENTE + DUREZA TEMPORAL

342 ppm = 342 ppm + DUREZA TEMPORAL

DUREZA TEMPORAL = 0
No existe dureza temporal.

DISCUSION
La dureza de la muestra problema puede deberse a la presencia de iones metálicos polivalentes disueltos, aunque dado que el...