7/28/2019 Determinacion Cuantitativa de Iones en El Agua

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DETERMINACION CUANTITATIVA DE IONES EN EL AGUA

1. Objetivos Interpretar el proceso de desionizacion del agua, para su aprovechamiento domestico e

industrial, especialmente respecto al tratamiento de la dureza de la misma mediante los

mtodos o procedimientos siguientes:

- Mtodo Clark- Mtodo Complexomtrico- Tratamiento con solucin de Ca(OH)2/Na2CO3.

2. Fundamento TericoDureza del agua.

La dureza del agua se define como la suma de las concentraciones de calcio y magnesio, expresadas

como CaCO3 en mg/l. El rango de dureza varia entre 0 y cientos de mg/l, dependiendo de la fuente de

agua y el tratamiento a que haya sido sometida. Para determinar la cantidad de iones calcio y magnesio

se utilizan las volumetras complejo mtricas, en ellas se mide el volumen de solucin patrn, necesario

para formar un complejo con un catin metlico del compuesto que se analiza. Muchos cationes

metlicos reaccionan con especies dadoras de electrones llamadas ligandos, para formar compuestos de

coordinacin o complejos.

El ligando debe tener por lo menos un par de electrones sin compartir. Los complejos llamados quelatos

se producen por la coordinacin de un catin y un ligando, en los que el catin (metlico) es parte de

uno o varios anillos de cinco o seis miembros. Los compuestos orgnicos mas conocidos que forman

quelatos utilizables en anlisis cuantitativo son el cido nitrilotriacetico, el cido etilendiaminotetra

actico (EDTA) y la sal disodica del EDTA; estos compuestos se conocen comercialmente con los

nombres de Titriplex I, II, y III respectivamente; tambien se utilizan los nombres de Complexonas,

Vercenos o Secuestrenos.

El mas empleado de los anteriores compuestos es la sal disodica del EDTA, por la facilidad de disolucin

en agua; la solucin se prepara por el mtodo directo dado el carcter de reactivo tipo primario de la sadisodica.

El cido etilendiaminotetra actico EDTA contiene cuatro hidrgenos cidos; por esa razn se representa

tambin como H4Y. El EDTA forma complejos estables con la mayora de los cationes y entra siempre en

relacin molar 1:1 en la formula del complejo, independiente de la carga del catin, como se muestra en

las siguientes reacciones:

Mg2+ + Y4 ! MgY2

Al3+ + Y4 ! AlY

Ca2+ + Y4 ! CaY2

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Ag+ + Y4 ! AgY3

Los iones formados en las reacciones anteriores son incoloros, de tal manera que para determinar el

punto final se emplean indicadores llamados metalcromicos. Estos tienen la propiedad de formar

complejos con cationes como elCa2+y el Mg2+, de distinto color al que presenta el indicador libre. Estos

indicadores son cidos dbiles que representaremos por Hind.

S

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3. Parte ExperimentalExperimento N1

Determinacin de la dureza del agua por el mtodo Clark

A. Dureza Total:PROCEDIMIENTO

1. En un Erlenmeyer de 125 ml, vierta 10 ml de agua dura (agua de cao).2. Mediante un gotero, aade gota a gota solucin valorada de jabn, hasta obtener una espuma

estable. Durante el tiempo que dura la adicin de la solucin jabonosa debes agitarconstantemente el Erlenmeyer que contiene el agua.

3. Anota el N de gotas de solucin de jabn utilizado y determine la dureza del agua en ppm deCaCO3.

DATOS OBTENIDOS

Volumen de agua de cao en el Erlenmeyer = 10 ml Numero de gotas de solucin jabonosa valorada usadas = 80 gotas 20 gotas = 1 ml 1 ml de solucin jabonosa = 1 mg de CaCO3.

CALCULOS

Volumen de agua de cao en LITROS = 10-2

L

4 ml de solucin jabonosa = 4 mg de CaCO3.

Dureza total =

Tipo de agua = Salinas, salobres o malas

B. Dureza Permanente:PROCEDIMIENTO

1. Usa un vaso de precipitado lleva a ebullicin 100 ml de agua de cao. Tapa el vaso con una lunade reloj y djalo enfriar.

2. Filtra el agua hervida y reponer el volumen perdido por la evaporacin con agua desionizada.3. En un Erlenmeyer, vierta 10 ml del agua del paso 2.4. Mediante un gotero, aade gota a gota la solucin valorada de jabon, hasta obtener una

espuma estable. Durante el tiempo que dura la adicion de la solucin jabonosa se debe agitar

constante mente el Erlenmeyer que contiene agua.

5. Anota el N de gotas de slucion de jabon utilizado y determine la dureza del agua en ppm deCaCO3.

DATOS OBTENIDOS

Volumen de agua de cao despus de la ebullicin en el Erlenmeyer = 10 ml Numero de gotas de solucin jabonosa valorada usadas = 50 gotas 20 gotas = 1 ml 1 ml de solucin jabonosa = 1 mg de CaCO3.

CALCULOS

Volumen de agua de cao en LITROS = 10-2

L

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2,5 ml de solucin jabonosa = 2,5 mg de CaCO3.

Dureza Permanente =

Experimento N2

Determinacin de la dureza del agua por el mtodo Complexomtrico

A. Dureza Total:PROCEDIMIENTO

1. En un Erlenmeyer de 125 ml, vierta 10 ml de agua de cao, ms 2 ml de solucin buffer, ms 2ml solucin inhibidora (Na2S) y 2 gotas de indicador de dureza (negro ericromo).

2. Enrasa la bureta hasta el cero con la solucin valorada EDTA. Adicione gota a gota esta solucinde la bureta al Erlenmeyer con agitacin contigua, hasta que la solucin tome una coloracin

azul.

DATOS OBTENIDOS

Volumen gastado de solucin EDTA en la bureta = 4,6 ml 1 ml de EDTA = 1 mg de CaCO3.

CALCULOS

Volumen de agua de cao en el Erlenmeyer = 10-2 L

4,6 ml de solucin EDTA = 4,6 mg de CaCO3

Dureza Total =

Tipo de agua = Salinas, salobres o malas

B. Dureza Permanente:PROCEDIMIENTO

1. En un Erlenmeyer de 125 ml, vierta 10 ml de agua de cao del experimento 1 parte b, ms 2 mde solucin buffer, ms 2 ml solucin inhibidora (Na2S) y 2 gotas de indicador de dureza (negro

ericromo).

2. Enrasa la bureta hasta el cero con la solucin valorada EDTA. Adicione gota a gota esta solucinde la bureta al Erlenmeyer con agitacin contigua, hasta que la solucin tome una coloracin

azul.

DATOS OBTENIDOS

Volumen gastado de solucin EDTA en la bureta = 3,7 ml 1 ml de EDTA = 1 mg de CaCO3.

CALCULOS

Volumen de agua de cao en el Erlenmeyer = 10-2

L

3,7 ml de solucin EDTA = 3,7 mg de CaCO3

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Dureza Total =

C. Dureza ClcicaPROCEDIMIENTO1. En un Erlenmeyer de 125 ml vierta 10 ml de agua de cao, 5 ml de NaOH 1 M y 2 gotas de

indicador MUREXIDE.

2. Titula la muestra del Erlenmeyer con solucin valorada de EDTAN hasta la observacin decambio de color.

DATOS OBTENIDOS

Volumen gastado de solucin EDTA en la bureta = 2,8 ml 1 ml de EDTA = 1 mg de CaCO3.

CALCULOS

Volumen de agua de cao en el Erlenmeyer = 10-2

L

2,8 ml de solucin EDTA = 2,8 mg de CaCO3

Dureza Clcica =

Experimento N3

Ablandamiento del agua Mtodo Cal/Sosa

PROCEDIMIENTO

1. En un vaso de precipitado de 250 ml vierte 100 ml de agua de cao con 2 ml de Ca(OH)2 y 2 ml deNa2CO3 0,1 M cada uno.

2. Deja reposar la solucin preparada nos 5 min y luego se procede a filtrarla.3. Con la solucin ya filtrada se procede a utilizar los mtodos Clark y Complexomtrico para calcular

su dureza.

a. Mtodo Clark:DATOS OBTENIDOS

Volumen de agua de cao en el Erlenmeyer = 10 ml Numero de gotas de solucin jabonosa valorada usadas = 40 gotas 20 gotas = 1 ml 1 ml de solucin jabonosa = 1 mg de CaCO3.

CALCULOS

Volumen de agua de cao en LITROS = 10-2

L

2 ml de solucin jabonosa = 2 mg de CaCO3.

Dureza total =

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