Uma alíquota de 100,0 mL de uma amostra de água contendo Ca(II) e Mg (II) é titulada com 22,74 mL de EDTA 0,00998 mols/L em pH 10,0 . Outra alíquota de 100,0 mL da mesma amostra é tratada com NaOH para precipitar Mg(OH)2 e é então titulada em pH 13 com 15,86 mL da mesma solução de EDTA. Calcule:
a) a dureza total em graus franceses, Fo(mg CaCO3 / 100 mL); R. 22,71 Fo

Passo 1

Beleza, vamos lá! O que a gente tem aqui é um exercício sobre dureza total da água, que envolve os íons de cálcio ( Ca^2+) e magnésio ( Mg^2+). Para resolver, vamos precisar entender um pouco sobre titração com EDTA, que é uma técnica usada pra quantificar a concentração desses íons na água. A ideia é usar um titulante (o EDTA) que vai ligar-se aos íons de Ca e Mg, ajudando a determinar a quantidade presente na amostra.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de EDTA usada na primeira titulação, que mede a dureza total (soma de Ca e Mg). A concentração do EDTA é 0,00998 , mol/L e o volume usado foi 22,74 , mL.
A fórmula para calcular os mols de EDTA é:
mols = concentração times volume (L) çã
Convertendo o volume para litros:
22,74 , mL = 0,02274 , L
Então:
mols de EDTA = 0,00998 , mol/L times 0,02274 , L = 0,000227 , mol

Passo 3

Como o EDTA forma um complexo 1:1 com os íons de Ca e Mg, os mols de EDTA são iguais aos mols totais de Ca e Mg na amostra de 100,0 , mL.
Agora, para encontrar a dureza total em mg de CaCO3 por 100 mL, usamos a relação:
mg CaCO3 = mols totais times 100,09 , g/mol times 1000 , mg/g div 0,1 , L
Onde 100,09 , g/mol é a massa molar do CaCO3.
Calculando:
mg CaCO3 = 0,000227 , mol times 100,09 , g/mol times 1000 , mg/g div 0,1 , L = 227,0 , mg/L = 22,7 , mg/100 , mL

Passo 4

Finalmente, para expressar a dureza total em graus franceses (F_o), usamos a mesma unidade, já que 1 , Fo = 1 , mg CaCO3 / 100 , mL. Portanto, a dureza total é:
Dureza total = 22,7 , Fo

Resposta

A dureza total da amostra é de 22,7 graus franceses (Fₒ).

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