Uma alíquota de
de uma amostra de água contendo
e Mg (II) é titulada com
de EDTA 0,00998 mols/L em pH 10,0 . Outra alíquota de
da mesma amostra é tratada com NaOH para precipitar
e é então titulada em pH 13 com 15,86 mL da mesma solução de EDTA. Calcule:
b) a dureza total em graus alemães,
;
R. 12,73 Do
b) a dureza total em graus alemães,
R. 12,73 Do
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre a determinação da dureza total da água, que é causada principalmente pelos íons de Cálcio (
) e Magnésio (
). Para resolver esse exercício, vamos usar a titulação com EDTA, que é uma técnica comum para medir a concentração desses íons. Precisamos entender como calcular a dureza total em graus alemães (
), que é expressa em miligramas de
por 100 mL de água.
Passo 2
Primeiro, vamos analisar as informações fornecidas:
-
Primeira alíquota de 100,0 mL:
- Trocada com 22,74 mL de EDTA a 0,00998 mol/L em pH 10,0.
- Isso representa a dureza total (Ca + Mg).
-
Segunda alíquota de 100,0 mL:
- Tratada com NaOH para precipitar
. - Trocada com 15,86 mL de EDTA a 0,00998 mol/L em pH 13.
- Isso representa apenas a dureza de Cálcio (
).
- Tratada com NaOH para precipitar
Vamos precisar calcular a quantidade de íons Ca e Mg na amostra e, a partir disso, determinar a dureza total em
.
Passo 3
Primeiro, calculamos a quantidade de EDTA utilizada na primeira titulação (dureza total):
Como o EDTA reage em proporção 1:1 com os íons de Ca e Mg:
Passo 4
Agora, calculamos a quantidade de EDTA utilizada na segunda titulação (apenas Ca):
Isso representa apenas os moles de
:
Passo 5
Para encontrar os moles de
, subtraímos os moles de Ca dos moles totais:
Passo 6
Agora, precisamos converter os moles de Ca e Mg para masssa de
para calcular a dureza total em
.
Primeiro, calculamos a massa de
convertida para
:
Onde
.
Passo 7
De maneira similar, calculamos a massa de
convertida para
:
Onde
.
Passo 8
Agora, somamos as massas de
e
para obter a massa total de óxidos que representam a dureza:
Passo 9
Finalmente, calculamos a dureza total em graus alemães (
), que é definida como miligramas de
por 100 mL de água:
No entanto, parece que há uma discrepância com a resposta esperada de 12,73
. Revisando os cálculos, percebemos que deveríamos ter considerado diretamente a equivalência de moles para
sem converter para
, já que a dureza total é frequentemente expressa apenas em termos de
equivalente.
Passo 10
Vamos refazer o cálculo considerando apenas a massa de
correspondente à dureza total:
Convertendo para miligramas por 100 mL:
Ainda está acima da resposta esperada. Parece que o fator de conversão para graus alemães é diferente. De fato, 1 grau alemão (
) corresponde a 10 mg de
por litro, então devemos ajustar:
Resposta
A dureza total da amostra é de 12,73 Do.