OBJETIVOS: • •
Preparar y estandarizar una disolución EDTA. Determinar Ca2+ y Mg2+ (dureza total) en agua natural.
INTRODCCIÓN: os reacti!os "ue #orman comple$os se utilizan ampliamente en la titulación de cationes. os m%s empleados son compuestos org%nicos "ue tienen !arios grupos de donadores de electrones capaces de #ormar enlaces co!alentes coordinados con los iones met%licos. a mayor&a mayor&a de los iones iones met%li met%licos cos reaccio reaccionan nan con donador donadores es de electr electrone oness #ormando compuestos de coordinación o C'MPE'. a especie donadora (ligando) de*e tener por lo menos un par de electrones no compartidos para #ormar el enlace. El agua el amoniaco y los iones ,alogenuros son ligandos inorg%nicos comunes. os os m-to m-todo doss de titu titula laci ción ón *asa *asados dos en esta estass reac reacci cion ones es se llam llaman an m-to m-todo doss comple$om-t comple$om-tricos ricos los cuales se ,an estudiado desde ,ace m%s de un siglo pero desde desde /01 /01 se ,a util utiliz izad ado o so*re so*re todo todo la comp comple le$o $omet metr& r&a a con comp compues uesto toss llamados "uelatos "ue son comple$os c&clicos de un metal y un ligando o "uelante. n ligando "ue sólo tiene un grupo donador disponi*le como el amoniaco se denomina unidentado. Mientras "ue los "ue tienen dos grupos como la glicina se llaman *identados. Tam*i-n m*i-n e3iste e3isten n agente agentess "uelan "uelantes tes44 tri tri tetra tetra penta penta y ,e3a ,e3a dentad dentados. os. Como Como titulantes los ligandos multidentados (0 ó 5 grupos donadores) tienen la !enta$a de "ue "ue reacc reaccio iona nan n me$o me$orr con los los cati cation ones es dan dan punto puntoss #ina #inale less *ien *ien de#in de#inid idos os y reaccionan en una sola etapa.
EDTA
El
%cido
etilendiaminotetrac-tico
(EDTA)
es
un
titulante
,e3adentado
comple$om-trico muy utilizado.
a dureza total del agua de calcio y magnesio se pueden determinar por medio de una titulación con EDTA utilizando como indicador el negro de ericromo. El comple$o "ue se #orma entre el Ca2+ y el indicador es demasiado d-*il para "ue ocurra el cam*io de color adecuado sin em*argo el magnesio #orma un comple$o m%s esta*le "ue el calcio y se o*tiene un punto #inal apropiado con un p6 1 de 760+8769. a dureza del agua es causada por las sales solu*les en ella: puede ser temporal o permanente. a dureza temporal es causada por *icar*onato de calcio o magnesio y puede ser eliminada con la e*ullición la dureza permanente es causada por los sul#atos y los cloruros de calcio y magnesio la dureza temporal y la permanente se llama dureza total del agua
DESARROLLO EXPERIMENTAL: ETA7DA;<=AC<>7 DE 7A D<'C<>7 DE EDTA D<>D
Enjuagar con EDTA disdico una !ur"#a $r"%ia&"n#" 'i&$ia( L'"nar 'a !ur"#a con 'a &is&a diso'ucin ) a*us#ar'a a +(++ &L(
R"a'i,ar $or #ri$'icado "' $roc"di&i"n#o an#"rior(
En un &a#ra, "r'"n&")"r d" -./ & L( $"sar -+0.+ &g d" CaCO1 con $r"sicin d"' +(- &g2 adicionar 1+ &L d" agiua d"s#i'ada(
Ano#ar "' %o'u&"n gas#ado d" EDTA disdico *as#a 'a c"n#"si&a d" &L(
Agr"gar una go#a d" 3CI -:- ) o!s"r!ar "' !ur!uj"o originada $or 'a diso'ucin d"' CaCO12 adiconar una go#a &as d" 3CL -:- ) o!s0"r%ar(
Adicionar -+ &L d" diso'ucin r"gu'adora d" $*4-+
Ti#u'ar con 'a diso'ucin d" EDTA disdico *as#a "' %ir"(
Agr"gar d" -+ a -/ &g( d"' indicador ENT s'ido(
Ca'cu'ar 'a con"c"n#racin "5ac#a d"' EDTA disdico ) "#i6u"#ar "' "n%as" co n"s#" da#o(
DETERMINACIÓN DE Ca.9 ) Mg.9 D;RE
;A NAT;RAL:
L'"nar 'a !ur"#a con 'a diso'ucin d" EDTA disdico ) ajus#ar'a a +(++ &L(
Ca'cu'ar "' con#"nido #o#a' d" Ca.9 ) Mg .9 "n 'a &u"s#ra(
M"dir con una $i$"#a %o'u&7#rica d" ./(++ &L( agua d" 'a ''a%" ) #rans8"rir'os a un &a#ra, "r'"n&")"r d" -./ &L(
R"a'i,ar "' $roc"di&i"n#o an#"rior $or #ri$'icado(
Adicionar -+ &L( d" diso'ucin r"gu'adora d" P34-+(
Ano#ar "' %o'u&"n gas#ado d" EDTA disdico *as#a 'a c"n#"si&a d" &L(
Ca'cu'ar $or di8"r"ncia "' con#"nido d" Ca.9 "n 'a &u"s#ra(
DETERMINACIÓN DE Ca.9 EN PRESENCIA DE Mg.9 EN A>;A NAT;RAL:
Agr"gar d" -+ -/ &g( d" d"' indicador ENT s'ido(
Ti#u'ar con 'a diso'ucin d" EDTA disdico *as#a "' ca&!io d co'or d" rojo %ino a a,u' #ur6u"sa(
M"dir con un $i$"#a %o'u&7#rica d" ./(++ &L2 agua d" 'a ''a%" ) #rans8"rir'os a un &a#ra, "r'"n&")"r d" -./ &L(
L'"nar 'a !ur"#a con 'a diso'ucin d" EDTA disdico ) ajus#ar'a a +(++ &L(
Ca'cua'r "' con#"nido #o#a' d" Ca.9 "n 'a &u"s#ra(
R"a'i,ar $or #ri$'icado "' $roc"di&i"n#o an#"rior(
Adicionar 1 &L( d" NaO3 ? M2 agi#ar(
Ti#u'ar con 'a diso'ucin d" EDTA disdico *as#a 'a c"n#"si&a d" &L(
Agr"gar -++ &g d"' indicador &ur"5ida s'ido(
AN@LISIS DE RES;LTADOS: •
•
Esta*lecer las reacciones "ue se lle!an a ca*o entre el indicador E7T y los iones Ca+2 y Mg+2.
Esta*lecer las reacciones "ue se lle!an a ca*o entre EDTA y los iones Ca2+ y Mg2+
•
Esta*lecer las reacciones "ue se lle!an a ca*o entre el indicador E7T y el EDTA.
Mg0ENT 9 EDTA
Mg0EDTA 9 ENT
Ca0ENT 9 EDTA
Ca0EDTA 9 ENT
El EDTA desplaza al indicador E7T. El EDTA tiene una esta*ilidad muy #uerte con el ion #ormando un comple$o con ión calcio. a adición de EDTA desplaza a E7T de su comple$o con Mg? de*ido a "ue #orma con este ión un comple$o m%s esta*le "ue el E7T. ⁺
P"so "n &g d" CaCO1
Vo'u&"n "n &L d" EDTA gas#ado
Mo'aridad d"' EDTA
Ta*la . Estandarización de una disolución de EDTA disodico
Dur",a #o#a' Ca.9 ) Mg.9=
Mg.9
Ca.9 $or di8"r"ncia
Ca.9 Dir"c#o
Ta*la 2. Dureza total determinación de Ca2+ y Mg2+ totales y en presencia de
Dur",a co&o CaCO1 &gL= +0/ /0-/+ -/+01++ 1++
In#"r$r"#acin Agua sua!e Agua poco dura Agua dura Agua muy dura
Ta*la 9 Clasi#icación de dureza del agua 7orm@2@A
. ;esultados M;ESTRA -
V(>ASTADO DE EDTA
TABA 0. DETE;M<7AC<>7 DE Ca? y Mg? (D;E=A T'TA ⁺
M;ESTRA -
⁺
V( >ASTADO DE EDTA
TABA . DETE;M<7AC<>7 DE Ca? E7 P;EE7C
MEM';
MOLARIDAD DEL EDTA: M ¿=
gCaCO3
()()
=¿ mol8
D;RE
⁺
FG !2G CG c2G mol L
( ml )
¿ ¿ C 1=¿
D"#"r&inacin d"
mol8
2 +¿
Ca
¿
2 +¿
"n $r"s"ncia d" Mg¿
FG !2G CGH c2G mol L
( ml )
¿ ¿ C 1=¿
mol8
Muestra
Dureza total (Ca? y Mg? ) ⁺
mol l
⁺
PPM
Ca? P'; D
mol l
PPM
J Ta*la 5 Datos o*tenidos por partes por millón
.( Conc'usion"s
El grado de dureza es una medida de la concentración total en peso del contenido de iones Ca2+ y Mg2+ e3presada como e"ui!alente de car*onato de calcio y usualmente medida en partes por millón o miligramos por litro. Al momento de realizar los c%lculos para o*tener Ca2+ directo y por di#erencia se o*tu!ieron resultados muy di#erente esto pudo ser por la e3ceso de indicador y "ue al momento del !ire el gasto no #uera el correcto. Pero tomando el resultado directo y por di#erencia de contenido de Ca2+ el agua "ue llega a la P
RELACION CON LA CARRERA RECOMENDACIONES PARA LA PR@CTICA
?( BIBLIO>RAFGA: C,ang ;. (211). Fisicoquímica (9Q ed.). E. . A.4 McraR@6ill pp. 5 Day ;. y nderRood A. (//). Química analítica cuantitativa (Q ed.).
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