Na análise química de uma amostra de água foram utilizados
de EDTA-
para complexar o
existente em
de amostra de água. Qual a quantidade de
nesta água? Qual a dureza expressa em
e
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de análise química juntos! A gente tem uma amostra de água onde usaram EDTA para complexar o íon
. Precisamos descobrir duas coisas: a quantidade de
em porcentagem em massa (g%) e a dureza da água expressa em
. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria e cálculos de concentração.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é EDTA. O EDTA é um agente quelante que se liga a íons metálicos como o
formando um complexo estável. A reação básica é:
Isso nos mostra que 1 mol de EDTA complexa 1 mol de
.
Passo 3
Agora, vamos calcular a quantidade de mols de EDTA que foi utilizada na titulação. Sabemos que foram usados
de uma solução de EDTA com concentração
.
A fórmula para calcular os mols é:
Onde:
-
é a quantidade de mols -
é a concentração -
é o volume em litros
Convertendo
para litros:
Então:
Passo 4
Como a reação entre EDTA e
é de 1:1, a quantidade de mols de
também é
.
Passo 5
Agora, vamos calcular a massa de
. A massa molar do cálcio (
) é aproximadamente
. Então:
Convertendo para porcentagem em massa na amostra de água de
:
Passo 6
Para encontrar a dureza da água expressa em
, usamos o fator de equivalência. A equivalência entre
e
é baseada nas massas molares.
A massa molar do
é aproximadamente
.
Primeiro, calculamos a massa de
na amostra:
Convertendo para
:
Agora, ajustamos para
:
A amostra original era de
, então para
(1000 mL):
No entanto, para expressar em
, multiplicamos pelo fator de equivalência:
Resposta
A quantidade de
na água é de
e a dureza da água é
.