Volumetria Formacion De Complejos

VOLUMETRÍA POR FORMACIÓN DE COMPLEJOS
DETERMINACIÓN DE DUREZA EN AGUA POTABLE
Francisco Jeldres Fuentes
Fabián Serrano Pinochet

Ingeniería Civil, Departamento de Ingeniería en Minas

INTRODUCCIÓN
Las reacciones de formación de complejos son utilizadas de forma habitual en la química analítica. Una de las aplicaciones es la determinación de la dureza del agua, tema central de estelaboratorio. Al momento de hablar de “dureza” nos referimos a la concentración de iones Ca+2y Mg+2 presentes en el agua (debido a que generalmente son los iones mayoritarios), al momento de calcular esta dureza se debe expresar como la concentración de CaCO3 en mg/L. Esta medición es de vital importancia ya que sirve para medir su calidad para usos domésticos e industriales.
Uno de los compuestosmás utilizados en este tipo de valoración es el ácido etilendiaminotetraacético, más conocido como EDTA, ya que tiene la capacidad de poseer seis sitios de enlace con un ion metálico.

Objetivos
Determinar la dureza total de agua potable,por titulación con EDTA.
Materiales y reactivos utilizados:
3 Matraces Erlenmeyer de 250 mL
1 Bureta Scheilbach de 50 mL
1 Pipeta volumétrica de 50 mL
1Probeta graduada de 50 mL
EDTA
Disolución buffer de pH 10
Indicador Negro De Eriocromo T (NET)

DESARROLLO
1) Valoración de la disolución de EDTA

Comenzamos por medir 20 ml de CaCl2 mediante una pipeta para luego vaciarla en uno de los matraces Erlenmeyer, posteriormente se agregó una pequeña cantidad de NET y 5 ml de una solución buffer de pH 10. A continuación se diluye con agua a 100 mlaproximadamente. Finalmente la solución se valora con EDTA lo que provoca un cambio de color de la solución llegando a una tonalidad azul. Este proceso se repite en dos ocasiones más.

2) Determinación de la dureza total del agua
Se comenzó por agregar 100 ml de agua en un matraz para posteriormente agregar 5 ml de una solución buffer de pH 10, esto facilita la acción del EDTA al acomplejar deforma más eficiente los iones metálicos presentes en el agua a este nivel de pH. Los iones que se acomplejan al EDTA son el Calcio y el Magnesio debido a que la concentración de ellos son los que brindan principalmente el valor de la dureza del agua. Luego se agrega una cantidad pequeña de NET con una espátula para poder valorar la solución con EDTA de concentración conocida lo que provoca que lasolución llegue a un color azul. Este procedimiento es repetido en dos ocasiones más.
RESULTADOS
1) En este experimento lo primero es utilizar el gasto de EDTA en cada una de las titulaciones para utilizar su promedio en los cálculos siguientes
Gasto 1 | Gasto 2 | Gasto 3 |
21,9 ml | 21,9 ml | 22 ml |

Promedio: 21,9+21,9+22,03 = 21,933ml
Ahora procedemos a usar la fórmula C1×V1=C2×V2para hallar C2 que representa la nueva concentración del EDTA
C1 = 0,01 M
V1 = 20 ml 0,01 M x 20 ml = C2 x 21,933 M
V2 = 21,933 ml C2 = 9,119×10-3 M = Concentración EDTA

Varianza:
(21,93-21,9)2+(21,93-21,9)2+(21,93-22,0)23= 0,00223

Desviación Estándar:
0,00223=0,04722

2) Al igual que el experimento anterior es necesario obtener elpromedio del gasto de EDTA para calcular la dureza del agua.
Gasto 1 | Gasto 2 | Gasto 3 |
36,7 | 36,7 | 36.8 |

Promedio: 36,8+36,7+36.73 = 36.733ml.
Gracias a esto podemos calcular las p.p.m. del agua con la siguiente fórmula:

P.p.m. CaCO3= VEDTA∙CEDTA∙P.M.CaCO3Vagua utilizada ∙1000
VEDTA=36,733 ml
CEDTA= 9,119×10-3 M
P.M.CaCO3=100grmol
Vagua utilizada=100 ml
Entonces:P.p.m. CaCO3= 36,733ml∙9,119x10-3M∙100grmol100ml ∙1000

P.p.m. CaCO3=334,968 mgL
Varianza:
(36,733-36,8)2+(36,733-36,7)2+(36,733-36,7)23= 0,00223

Desviación Estándar:
0,00223= 0,0472

DISCUSIÓN
1) En el primer experimento notábamos que costaba que el color de la solución pasara de rojo a azul debido a la adición de EDTA, pero esto se logró cerca de los 22 ml en las tres titulaciones....