PRÁCTICA Nº 5: ANALISIS DE AGUA POTABLE

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

(Universidad del Perú, Decana de América)[pic 1]

FACULTAD DE QUÍMICA E INGENIERÍA QUÍMICA

ESCUELA PROFESIONAL DE QUIMICA 0.71

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE                    QUÍMICA ANALÍTICA E INSTRUMENTAL

LABORATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA                            CUANTITATIVA

PRÁCTICA Nº 5:

ANALISIS DE AGUA POTABLE

PROFESORA: Elizabeth Espinosa Descalzo

ALUMNOS:                                                                             CÓDIGO:

• Kevin Alexis Altamirano Rojas                                        16070064
• Yadira Romy Ruby Arenazas Saavedra                            15070067

CURSO: Laboratorio de Química Analítica Cuantitativa

HORARIO: Viernes 8:00am - 2:00pm

2020-II

Lima,  22 de enero de 2021

RESUMEN

Se realizó la determinación de la alcalinidad parcial y total, dureza alcalimetríca: temporal y permanente, la dureza quelatométrica: dureza total, cálcica, magnésica y cloruros de una muestra de agua potable casera. Se adecuó el procedimiento experimental con recursos disponibles en el laboratorio y con conciencia ambiental. Se utilizó el procedimiento de volumetría de ácido-base, volumetría de precipitación y volumetría quelatométrica, se utilizó la neutralización acido-base en el punto estequiométrico que permitió la determinación de concentración de las soluciones. Los resultados obtenidos para la alcalinidad parcial y total se obtuvo:  , para la dureza temporal fue ºA=3, ºF=6 y ppm , para la dureza permanente ºA=44, ºF=78 y ppm de   ; para los cloruros fue de , para la dureza quelatométrico: dureza total ,  dureza calcica y dureza magnésica.[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9]

INTRODUCCION

Las reacciones complejométricas y de precipitación son importantes en muchas áreas de la ciencia e incluso de la vida. La fotografía en blanco y negro es una de esas áreas. Aunque la fotografía digital domina las ventas y es la más popular entre los consumidores, la película fotográfica y sus aplicaciones no han perdido importancia. La película fotográfica que se utilizó para la fotografía en blanco y negro consta de una emulsión de AgBr finamente dividido que recubre una tira de polímero. Las reacciones en que se da la formación de complejos son ampliamente utilizadas en la química analítica. Uno de los primeros usos que se les dio fue titular cationes. Además, muchos complejos son coloridos o absorben radiación ultravioleta; la formación de estos complejos es, por lo tanto, comúnmente la base para las determinaciones espectrofotométricas. Algunos complejos son poco solubles y se pueden utilizar en análisis gravimétricos o para las valoraciones por precipitación. Los complejos también se utilizan ampliamente para extraer cationes de un disolvente hacia otro y para redisolver precipitados insolubles. Los reactivos formadores de complejos más útiles son los compuestos orgánicos que contienen varios grupos donadores de electrones que forman enlaces covalentes múltiples con iones metálicos. Los agentes inorgánicos formadores de complejos también se utilizan para controlar la solubilidad, formar especies coloridas o precipitados.

PRINCIPIOS TEORICOS

Determinación de la dureza del agua

Históricamente, la “dureza” del agua se define en términos de la capacidad de los cationes en el agua para reemplazar los iones sodio o potasio en los jabones para formar productos muy poco solubles que producen “sarro” en el lavabo o la regadera. La mayoría de los cationes con cargas múltiples comparten esta propiedad indeseable. Sin embargo, en las aguas naturales, la concentración de los iones calcio y magnesio generalmente excede las de cualquier otro ion metálico. En consecuencia, la dureza se expresa actualmente en términos de la concentración de carbonato de calcio que es equivalente a la concentración total de todos los cationes multivalentes en la muestra. La determinación de dureza es una prueba analítica útil que proporciona una medida de la calidad del agua para uso doméstico e industrial. Esta prueba es importante para la industria debido a que el agua dura, al calentarse, precipita carbonato de calcio, el cual tapa los calentadores y las tuberías. La dureza del agua usualmente se determina por medio de una valoración con EDTA una vez que la muestra ha sido amortiguada a un pH de 10. El magnesio, que forma el complejo menos estable con el EDTA de todos los cationes multivalentes más comunes en las muestras de agua típica, no se titula hasta que se ha añadido una cantidad suficiente de reactivo para formar complejos con todos los otros cationes en la muestra. Por lo tanto, un indicador del ion magnesio, como la calmagita o el eriocromo negro T, puede funcionar como indicador para las valoraciones de dureza del agua. A menudo una pequeña concentración del quelato magnesio-EDTA se incorpora en la disolución amortiguadora o en el titulante para asegurar la presencia de suficientes iones magnesio para obtener una actividad del indicador satisfactoria.

Métodos Argentométricos.

En el método de Mohr, el cromato de sodio funciona como indicador para la valoración argentométrica de los iones cloruro, bromuro y cianuro. Los iones plata reaccionan con el cromato para formar el cromato de plata (Ag2CrO4) que es un precipitado rojo ladrillo que se forma en la región del punto de equivalencia. El método de Mohr se utiliza poco en la actualidad debido a que el Cr(VI) es cancerígeno.

Valoraciones con EDTA

El es una acido tetraprotico  C10H16N2O8 que se representa  convencionalmente por H4Y6-8 El acido es poco soluble en agua, pero sus sal disodica es moderadamente soluble.EDTA se refirira a la sal disodica Na2H2Y.

El EDTA es el único ligandoque forma con todos los cationes complejos 1:1 independientemente de la carga iónica y del numero de coordinación del catión,

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Los distintos complejos metal-EDTA presentan estabilidades que varían en un amplio margen; en general, los cationes de elevada carga iónica forman los complejos  más estables  y tienen existencia en disoluciones mas acidas( de pH mas bajo). La estructura tridimensional  de los complejos metal-EDTA indica es un ligando hexadentado.

Indicadores. Los indicadores visuales utilizados son diversos compuestos orgánicos que forman complejos  fuertemente coloreados con los iones metálicos.Los complejos ion metalico-indicadoor deben ser estables , pero menos que los correspondientes complejos metal-EDTA , con objeto que pueda observarse un cambio de color notable por desplazamiento del ligando del complejo metal –indicador.

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Para conseguir un punto final satisfactorio la relación KM-EDTA /KM-Ind debe alcanzar como mínimo un valor 104.Los compuestos utilizados como indicadores metalocromicos  son en su mayor parte colorantes azoicos y derivados del trifenilmetano; algunos indicadores redox y acido-base tienen también en este caso aplicación limitada. Uno de los indicadores  primeramente utilizados, que aún se usa profusamente, es el 1-(1-hidoxi-2-naftilazo)-6-nito-2-naftol-4-sulfonato, conocido con el nombre de negro eriocromo T (NET).

Metodos.Debido al amplio intervalo de estabilidades de los diversos complejos metal-indicador y metal-EDTA, a la influencia de pH sobre la ionización  del EDTA y ala regulación de las concentraciones (como fluoruro, cianuro, fosfato, etc) son posibes bastantes métodos.

1.Valoracion directa.Se añade un indicador del ion metalico a la disolución a valorar tamponada a un pH adecuado(con frecuecia a pH 10, con amoniaco –cloruro amoniaco) y se valora con EDTA  hasta viraje.Por ejemplo,

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2.Valoracion por retroceso.Los metales que forman complejos EDTA co lentitud o precipitan al pH que exige la valoración o no reaccionan con los indicadores se determinan por adicion de una cantidad  medidad en exceso de EDTA patron, valorando luego por retroceso el exceso de EDTA con disolución patron de Mg2+ o Zn+2 hasta la a parición del complejo coloreado metal-indicador.Por ejemplo:

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Tambien sales insolubles:

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3.Desplazamiento del ion metalico. Si una disolución de un ion metalico que forma con EDTA un complejo mas estable que el de magnesio o cinc pueden valorarse después con EDTA patron.Por ejemplo:

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El Zn liberado, que es de forma indirecta equivalente a  la cantidad de Fe3+ se valora con EDTA y NET (u otro) como indicador.Una variacion de este metodo consiste ne utilizar otros complejos distintos de los EDTA, de los que se libera el cation , que despues se valora con EDTA.Por ejemplo,  el ion plata no se valora directamente con EDTA, pero desplaza al ion niquel del tetracianoniquelato(II):

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