Dureza Del Agua Mineral

Química Analítica

Unidad 3

Actividad 3

Práctica 1

(Cuantificación de la dureza de un agua mineral.)

Alumno: Batres Armendáriz Pedro Antonio.

Matricula: AL11511309.

Facilitador: María Del Rosario González Banalez.

Grupo: QAN-01.

Título de la práctica:

Cuantificación de la dureza de un agua mineral

Marco teórico:

Los reactivos que forman complejos se utilizan ampliamente en la titulación de cationes, los más empleados son compuestos orgánicos que tienen varios grupos de donadores de electrones capaces de formar enlaces covalentes coordinados con los iones metálicos, la mayoría de los iones metálicos reaccionan con donadores de electrones formando compuestos de coordinación o complejos, la especie donadora (ligando) debe tener por lo menos un par de electrones no compartidos para formar el enlace, el agua, el amoniaco y los iones halogenuros son ligandos inorgánicos comunes, el número de enlaces covalentes coordinados se conoce como número de coordinación, los más comunes son 2, 4 ó 6, la especie que se forma puede tener carga positiva, negativa o neutra.

Ejemplo:

Cu (NH3)2+4, Cu (NH2) CH2COO)2, Cu Cl42-

Los métodos de titulación basados en estas reacciones se llaman métodos complejo métricos, los cuales se han estudiado desde hace más de un siglo, pero desde 1940 se ha utilizado sobre todo la complejometría con compuestos llamados quelatos que son complejos cíclicos de un metal y un ligando o quelante.

Ejemplo: Cu (NH2 CH2 COO)2

Un ligando que sólo tiene un grupo donador disponible, como el amoniaco, se denomina unidentado, mientras que los que tienen dos grupos, como la glicina, se llaman bidentados, también existen agentes quelantes: tri, tetra, penta y hexa dentados, como titulantes los ligandos multidentados (4 ó 6 grupos donadores) tienen la ventaja de que reaccionan mejor con los cationes, dan puntos finales bien definidos y reaccionan en una sola etapa.

EDTA:

El ácido etilendiaminotetracético (EDTA) es un titulante hexadentado complejométrico muy utilizado.

• Peso Molecular del EDTA: 292 g/mol

• Fórmula condensada: C10H16O8N2

Ventajas de usar EDTA:

• Reaccionan con los cationes 1:1 independientemente de la carga del metal.

• Forma quelatos muy estables con la mayoría de los metales.

Propiedades acidas:

El H4Y y la sal Na2H2Y•2H2O se pueden obtener fácilmente en el comercio, el primero puede servir como patrón primario secándolo tres horas a 140º C y luego se disuelve con sosa para obtener la sal, las aguas de hidratación de la sal no son problema debido a que el peso con ellas es reproducible.

Dureza en el agua:

El término dureza se refiere al contenido total de iones alcalinotérreos (Grupo 2) que hay en el agua, como la concentración de Ca2+ y Mg2+ es, normalmente, mucho mayor que la del resto de iones alcalinotérreos, la dureza es prácticamente igual a la suma de las concentraciones de estos dos iones. La dureza, por lo general, se expresa como el número equivalente de miligramos de carbonato de calcio (CaCO3) por litro. Es decir, si la concentración total de Ca2+ y Mg2+ es 1 mM, se dice que la dureza es 100 mg L-1 de CaCO3 (= 1 mM de CaCO3).

Un agua de dureza inferior a 60 mg L-1 de CaCO3 se considera blanda. Si la dureza es superior a 270 mg L-1de CaCO3, el agua se considera dura, la dureza específica indica la concentración individual de cada ión alcalinotérreo, conocer la dureza total del agua es importante tanto en el sector privado como industrial.

Objetivos:

• Explicar la estandarización de la disolución EDTA

• Obtener la dureza total del agua (Ca2+ y Mg2+)

• Obteber reacción y relación estequiométrica y realizar los cálculos necesarios para determinar la dureza total y la dureza debida al calcio.

Desarrollo (materiales, reactivos y procedimiento)

Problema:

Antes de iniciar, investiguen como se estandariza la disolución de EDTA y la preparación de la disolución buffer de pH 10 (NH3 – NH4Cl), y los valores de concentración de Ca y Mg en aguas duras.

A) Dureza total del agua (Ca2+ y Mg2+)

 Con la ayuda de una pipeta volumétrica coloquen 50 ml de agua mineral comercial en un matraz Erlenmeyer de 125 ml.

 Agreguen 3 ml de disolución buffer de pH 10 (NH3 – NH4Cl) y 5 gotas de indicador Negro de Eriocromo T (NET)

 Llenen la bureta con EDTA 0.0247 M (estandarizado).

 Dejen caer lentamente la disolución de EDTA sobre la muestra de agua mineral, mezclando constantemente, hasta que observen el cambio de color de rojo vino a azul violaceo. Repitan esta operación con dos muestras más de agua mineral.

B) Dureza de Ca2+

 Midan 50 ml de agua mineral comercial, con ayuda de la pipeta volumétrica, y coloquenla en un matraaz Erlenmeyer de 125 ml.

 Agreguen 30 gotas de NaOH al 50% p/v y agiten durante 5 minutos, para precipitar el hidróxido de magnesio.

 Adicionen aproximadamente 100 mg de indicador murexida y titulen con la disolución de EDTA, hasta cambio

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