Na titulação de 100 mL de amostra de água a pH 13 na presença de indicadores específicos de cálcio como no Negro de eriocromo T que necessita de 14.0 mL de solução de EDTA a 0.02 M . Calcule a dureza da amostra de água como CaCO3 em mg / L.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão envolve titulação, especificamente a determinação da dureza da água usando EDTA. Vamos precisar entender como funciona a titulação com EDTA e como calcular a concentração de CaCO3 na água. Então, vamos passo a passo!

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é titulação com EDTA. EDTA é um agente quelante que se liga a íons metálicos, como cálcio ( Ca^2+), formando um complexo estável. Na presença do indicador Eriochrome Black T, que muda de cor quando todo o cálcio é complexado pelo EDTA, podemos determinar a quantidade de EDTA necessária para a titulação.

Passo 3

Sabemos que foram usados 14,0 mL de solução de EDTA de concentração 0,02 M para titular 100 mL da amostra de água. Vamos converter esses volumes para litros para facilitar os cálculos:
14,0 mL = 0,014 L
100 mL = 0,100 L

Passo 4

Agora, vamos calcular a quantidade de matéria (em mol) de EDTA usada na titulação:
nEDTA = C times V = 0,02 , M times 0,014 , L = 0,00028 , mol

Passo 5

Na reação de titulação, o EDTA reage com os íons de cálcio na proporção de 1:1:
Ca^2+ + EDTA^4- CaEDTA^2-
Isso significa que 0,00028 mol de EDTA se ligam a 0,00028 mol de cálcio.

Passo 6

Agora, vamos calcular a concentração de cálcio na amostra de água. Sabemos que isso ocorreu em 0,100 L de água:
Concentração de Ca^2+ = 0,00028 , mol0,100 , L = 0,0028 , mol/L çã

Passo 7

Queremos expressar a dureza da água como CaCO3 em mg/L. Primeiro, vamos converter os mols de Ca^2+ para gramas de CaCO3. A massa molar de CaCO3 é aproximadamente 100,09 g/mol.
Massa de CaCO3 = 0,0028 , mol/L times 100,09 , g/mol = 0,280252 , g/L

Passo 8

Finalmente, convertemos gramas para miligramas:
0,280252 , g/L times 1000 , mg/g = 280,252 , mg/L

Resposta

A dureza da amostra de água é de aproximadamente 280,25 mg/L de CaCO3.

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