INFORME-10-DE-LABORATORIO-DE-QUIMICA-2-2

I.

OBJETIVO GENERAL: 

 

II.

Determinación de la dureza del agua a través de métodos como Clark así como también por el método del EDTA, conocer las sustancias provocadoras de la dureza de la sustancia. Reconocer los tipos de durezas, a través del análisis de la sustancia a diferentes temperaturas. Reconocer que sustancias sustancias se encargan de la ablandadura del a agua.

FUNDAMENTO TEÓRICO: Dureza del agua La dureza en el agua es causada principalmente por la presencia de iones de calcio y magnesio. Algunos otros cationes divalentes también contribuyen a la dureza como son, estroncio, hierro y manganeso, pero en menor grado ya que generalmente están contenidos en pequeñas cantidades. La dureza la adquiere el agua a su paso a través de las formaciones de roca que contienen los elementos que la producen. El poder solvente lo adquiere el agua, debido a las condiciones ácidas que se desarrollan a su paso por la capa de suelo, donde la acción de las bacterias genera CO 2, el cual existe en equilibrio con el ácido carbónico. En estas condiciones de pH bajo el agua ataca las l as rocas, particularmente a la calcita (CaCO 3), entrando los compuestos en solución. La clasificación de las aguas según su dureza. Tabla N 1 ⁰

0-75 mg/l de CaCO3 75- 150 mg/l de CaCO3 150-300 mg/l de CaCO3 Más de 300 mg/l de CaCO3

Agua blanda Agua semi dura Agua dura Agua muy dura

Dureza temporal Está determinada por el contenido de carbonatos y bicarbonatos de calcio y magnesio. Puede ser eliminada por ebullición del agua y posterior eliminación de precipitados por por filtración. Dureza permanente Está determinada por todas las sales de calcio y magnesio excepto carbonatos y bicarbonatos. bicarbonatos. No puede ser ser eliminada por ebullición. ebullición. Por tanto:

Dureza total = Dureza temporal + Dureza permanente Método del jabón 1

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.







Consiste en titular el agua con una solución de jabón de concentración conocida, el indicador es la propia espuma del jabón, que sólo se forma cuando toda la dureza se ha consumido (o sea después que el jabón de sodio se ha combinado con los iones Ca y Mg formando jabones insolubles) con un volumen de solución de jabón.

Método (complexométrico) EDTA Mide los iones calcio y magnesio y puede aplicarse, con las debidas modificaciones a cualquier clase de agua, este procedimiento facilita un medio de análisis rápido. Para su determinación se realiza una valoración complexométrica con EDTA y negro de eriocromo T a pH 10 en medio amoniacal tamponado de la concentración total de Ca2+ y Mg2+ Calculándose con la siguiente ecuación: CaCO3 ⁄ L = (V (mL) titulante × C (mg ( mg ⁄ L) titulante) / (V (mL) de muestra).

III.

PICTOGRAMA:

Substancia Química

Riesgos Causa quemaduras en los ojos. Puede causar severa irritación de tracto respiratorio y digestivo con posibles quemaduras, causa severa irritación de la piel

Precauciones Mantenga alejado de las fuentes de calor. Evitar el contacto con materiales incompatibles. Proporcionar adecuada ventilación.

Carbonato de calcio CaCO3

Por inhalación provoca estornudos e irritación leve. Por ingestión de grandes cantidades puede resultar en una obstrucción intestinal.

Usar guantes protectores. Usar delantal de manga larga y tener cuidado con su manipulación.

Hidróxido de sodio NaOH

Sustancia corrosiva. Los casos más comunes de accidente por contacto con la piel y los ojos, así como inhalación de

Uso de lentes de seguridad, bata y guantes de neopreno, siempre debe manejarse en una campana.

Hidróxido de calcio Ca(OH)2

Simbología







Sodio Sulfuro Na2S

ingestiva. La sustancia irrita la piel y el tracto respiratorio. La sustancia es corrosiva a los ojos. Provoca quemaduras graves en la piel y lesiones oculares graves, es toxico para los organismos acuáticos.

trabajo adecuada que evite el contacto del producto. Almacenar en un área fresca, seca, y bien ventilada. Evitar su liberación al medio ambiente. Llevar guantes, prendas, gafas, máscaras de protección durante su uso.

Ácido Nocivo en caso de Lavarse...concienzud Etilendiaminotetraacético ingestión. amente tras la Sal Di sódica EDTA manipulación. No comer, beber ni fumar durante su utilización

IV. PARTE EXPERIMENTAL: 1. Experimento N°1: Determinación de la dureza del agua por el método de Clark.







Figura 1: Grafica del procedimiento de como hallar la dureza del agua.

1.1.Dureza 1.1.Dureza total: 1.1.1. Instrumentos: 

Materiales: Erlenmeyer. Probeta. Gotero Reactivos: Agua dura. Agua des ionizada.   



 

1.1.2. Observaciones:   

El agua dura necesito más gotas que el agua des ionizada agua des ionizada sus burbujas son pequeñas. El agua dura sus burbujas son más grandes.

1.1.3. Cálculos y resultados: Datos:  

30 gotas para se necesitaron para titular agua des ionizada. 42 gotas para se necesitaron para titular agua dura. 55 gota gotass de de jabon jabon  2.75 2.75 mg de de Ca CaCO3 30 gota gotass de jab jabon on  Y mg deCaCO deCaCO3 Y=1.5mg de CaCO 3

55 gota gotass de de jabón jabón  2.75 2.75 mg de de Ca CaCO CO3 42 got gotas de ja jabón  X mg de CaCO3 X=2.1mg de CaCO3

Dureza= Dureza=

mg de CaCO 3 L de agua 1.5mg de CaCO 3

Dureza=150

0.01 L mg

L Dureza=150 Dureza=150 ppm

Dureza total = Dureza total =

mg de CaCO3 L de agua 2.1mg 1mg de CaCO3

Dureza total = 210

0.01 .01 L mg

L Dureza Dureza total total = 210 210 ppm







1.1.4. Conclusiones: 





El agua des ionizada tiene ionizada tiene menos moléculas de magnesio y calcio por ello es menos dura que el el agua de caño esto se concluye con los resultados del cálculo. Se observó que el burbujeo nos indica el tamaño de la molécula por ello el agua ioniza tiene una burbuja más pequeña que el agua de caño se concluir a partir de esta observación que tiene menor dureza que el agua de caño. Por la clasificación se considera agua dura al agua ionizada y al agua de caño.

1.2.Dureza 1.2.Dureza permanente: 1.2.1. Observaciones:

adi ción de solución jabonosa valorada al Figura 2: Grafica de calentamiento y adición agua.

Al adicionarle 27 gotas de solución jabonosa valorada se observa que la espuma permanece.



1.2.2. Cálculos y resultados: Datos:    

20 mL de agua. Números de gotas gotas de solución solución jabonosa valorada valorada usadas = 27 gotas 20 gotas = 1 ml 1 ml de solución jabonosa = 1 mg de CaCO 3.







Dureza permanente = Dureza permanente =

mg de CaCO3 L de agua 1.35mg de CaCO3 2 x102 L de agua

Dureza permanente permanente = 67.5 ppm de CaCO 3 Dureza temporal = dureza total - dureza permanente Dureza temporal = 210 - 67. 5 Dureza temporal = 142.5 ppm de CaCO 3

1.2.3. Conclusiones:  

Según la tabla n°1 la dureza del agua dura esta ente (150-300). La temperatura influye cuanto más caliente este el agua las burbujas se rompen con mayor facilidad.

1.2.4. Recomendaciones: 

Al momento de adicionarle las gotas el agua debe estar frio ya que de caso contrario el número de gotas adicionadas será incorrecto.

2. Experimento N°2: Determinación de la dureza del agua por el método de EDTA. 2.1.Determinación 2.1.Determinación de la dureza total:









2.1.1. Instrumentos: 

Materiales: Erlenmeyer. Probeta. gotero Reactivos: Na2S. Eriocromo. Agua dura. Solución buffer. EDTA. Agua des ionizada.   



     

2.1.2. Observaciones:  

Al comienzo de la mezcla es de color rojo ladrillo y un olor fétido. Al titularlo cambia a color azul.

2.1.3. Cálculos y resultados: Si el volumen de gasto de EDTA=5.9ml con este dato calcularemos calcu laremos la dureza del agua. 1ml = mg mg de CaCO CaCO3 Se sabe que 1ml Como se ha gastado 5.9ml de EDTA tenemos entonces 5.9 mg de de un volumen 10 ml de agua.

CaCO3 ,

ppm=5.9 ppm=5.9mg mg/(10 /(10×10 ×103 L)=59 L) =590 0 ppm

Según la clasificación de la dureza se considera salinas, salubres o malas cuando se encuentran (>350 ppm)


 

La finalidad de la titulación es que EDTA le quite al indicador (negro de eriocromo) el calcio y magnesio. La finalidad del inhibidor (sulfuro de sodio) es atrapar los iones pesados. Por la clasificación se considera al resultado obtenido como salinas,







2.2.1. Instrumentos: 

Materiales: Erlenmeyer. Probeta. Gotero.



Reactivos: Na2S. Eriocromo. Agua dura. Solución buffer. EDTA. Agua des ionizada.

2.2.2. Observaciones:

Figura 4: Grafica de la titulación para la dureza permanente. 



A comparación del experimento 2.a la cantidad de solución valorada de EDTA para la solución es menor. Prueba de que hemos realizado la titulación es de encontrar un cambio de color a la sustancia siendo este cambio a un color azul.







Se sabe: Dureza total=D permanente +D temporal D permanente = 590ppm - 360ppm D permanente = 230ppm

2.2.4. Conclusiones: Debido a una menor presencia de carbonatos es necesaria una menor cantidad de solución EDTA para la titulación de la sustancia, la dureza que existe también puede ser explicada por otras sustancias que no han precipitado como cloruro cálcico (CaCl 2) o sulfato de calcio (CaSO4) que no se eliminan por calentamiento como si es el caso del CaCO 3.

2.3. Determinación de la dureza cálcica. 2.3.1. Instrumentos: 

Materiales: Erlenmeyer. Probeta. gotero



Reactivos: NaOH Agua dura. Indicador murexide. Solución valorada EDTA.








Muestra de que obtenemos la titulación de la solución es el cambio de la sustancia a un color violeta. A comparación de los a las titulación con solución EDTA, esta solución necesita mayor cantidad de solución valorada EDTA.





2.3.3. Cálculos y resultados: Durante la titulación se gastó 8.5 ml de solución EDTA Se tiene que por ml de solución EDTA reacción 1mg de CaCO 3 Por lo que: 1mg Cantidad de CaCO3 = 8.5mL = 8.5mg 1mL

ppm = 8.5mg/(10×1 8.5mg/(10×10-3 L) = 850ppm Dcálcica = 850ppm


Existe un mayor consumo de solución EDTA debido a que el agua utilizada es dura por lo que hay carbonatos diluidos en las sustancias así como cloruro cálcico (CaCl 2) o sulfato de calcio calcio (CaSO4) también en ella, sustancias que aumentan la dureza del agua.

3. Experimento N°3: ablandamiento del H2O con solución acuosa de Ca(OH)2 y Na2CO3. 3.1.Con 3.1.Con solución valorada de jabón. 3.1.1. Observaciones:









Al adicionarle 23 gotas de solución valorada de jabón la espuma se mantiene.

3.1.2. Ecuaciones químicas: Ca(OH)(ac) + Na 2 CO3(ac)



CaCO3(ac) + Na(OH)(ac)

3.1.3. Cálculos y resultados: DATOS OBTENIDOS  

   

Volumen de agua de caño en el Erlenmeyer = 10 ml Numero de gotas gotas de solución jabonosa valorada valorada usadas = 23 gotas 20 gotas = 1 ml 1 ml de solución jabonosa = 1 mg de CaCO 3. Volumen de agua de caño en LITROS = 10 -2 L 1.15 ml de solución jabonosa = 1.15 mg m g de CaCO 3. Dureza total = Dureza total =

mg de CaCO3 L de agua 1.15 .15 mg mg de Ca CaCO CO3

Dureza total =115

0.01 .01 L mg

L Durez Durezaa total total = 115 115 ppm ppm de CaCO CaCO3


La dureza del agua de caño es 115 debido a la adición de Ca(OH) 2 y NaCO3.

3.2.Con 3.2.Con solución valorada de EDTA.









3.2.2. Procedimiento: En el Erlenmeyer adicionar, 10ml de agua ablandada, 2ml de solución inhibidora, 2ml de solución buffer, 2 gotas de negro de nicromo. Procedemos a titular con solución valorada de EDTA hasta que presente coloración coloración azul permanente. permanente.






Figura 7: Grafica de la titulación con EDTA. 

Al inicio la solución preparada es de color purpura.







DATOS OBTENIDOS Volumen gastado de solución EDTA en la bureta = 4 ml 1 ml de EDTA = 1 mg de CaCO 3. Volumen de agua de caño en el Erlenmeyer = 10 -2 L 4 ml de solución EDTA = 4 mg de CaCO 3    

Dureza total = Dureza total =

mg de CaCO3 L de agua 4 mg de CaCO3 10-2 L de agua

Dureza total = 400 ppm de CaCO 3

3.2.6. Explicación del resultado: El método está basado en la cuantificación de los iones calcio y magnesio por titulación con el el EDTA y su posterior posterior conversión a Dureza Total expresada como CaCO3. La muestra de agua que contiene los iones calcio y magnesio se le añade el buffer de pH 10, 10, posteriormente, se le agrega el indicador indicador eriocromo negro T(ENT), que hace que se forme un complejo de color púrpura, enseguida se procede a titular con EDTA (sal di di sódica) hasta la aparición aparición de un color color azul permanente







Aplicación industrial Sales que ablandan Para ablandar el agua, tres tipos de sales se venden generalmente: - sal de roca - sal solar - sal evaporada La sal de roca como mineral ocurre naturalmente en la tierra. Es obtenida de depósitos subterráneos por métodos tradiciones de minería. Contienen entre el noventa y ocho y noventa y nueve por ciento de cloruro de sodio. Tiene un nivel de insolubilidad en agua de cerca de 0,5-1,5% siendo principalmente sulfato cálcico. Su componente más importante es sulfato de calcio. La sal solar como producto natural se obtiene principalmente con la evaporación del agua de mar. Contiene cloruro de sodio al 85%. Tiene un nivel de insolubilidad en agua de menos de 0,03%. Se vende generalmente en forma cristalina. También se vende a veces en pelotillas. La sal evaporada se obtiene a través de procesos de minería de depósitos subterráneos que contienen la sal, esta sal se disuelve. La humedad se evapora, usando energía como es el gas natural o el carbón. La sal evaporada contiene cloruro de sodio entre un 99,6 y 99,99%.

Métodos y procesos para el ablandamiento de agua I El ablandamiento del agua es un proceso importante que sirve para eliminar los







cuales se deben de tener en consideración para estimar las cantidades de cal y soda necesarias para el ablandamiento. 1. CO 2 + Ca  OH 2

CaCO 3 + H2O



2. Ca  HCO3  2 + Ca  OH OH  2



3. Mg  HCO3  2 + Ca  OH  2 4. MgCO3 + Ca  OH  2



5. 2NaHCO 3 + Ca  OH  2 6. MgSO 4 + Ca  OH 2 7. CaSO 4 + Na 2CO 3



CaCO 3 + MgCO 3 + 2H 2O

Mg  OH  2 + CaCO 3







2CaCO 3 + 2H 2O

CaCO 3 + Na 2CO 3 + 2H 2O

M g  OH  2 + CaSO 4

CaCO 3 + Na 2SO 4

FUENTE:(Al-Químicos-2010)

VI.

BIBLIOGRAFÍA: 1. Fundamento teórico: https://www.quimitube.com/dureza-del-agua https://es.wikipedia.org/wiki/Valoraci%C3%B3n_co https://es.wikipedia.org/wiki/Valoraci%C3%B3n_complexom%C3%A9trica mplexom%C3%A9trica http://arturobola.tripod.com/dureza.htm

2. Cuestionario: Bibliografía PATY. (21 de marzo de 2010). Métodos y procesos para el ablandamiento de agua I. Obtenido de Al-Químicos: http://al-quimicos.blogspot.pe/2010/03/metodos-y-proces http://al-quimicos.blogspot.pe/2010/03/metodos-y-procesos-paraos-para-

INFORME-10-DE-LABORATORIO-DE-QUIMICA-2-2

Recommend Documents