Uma amostra de água utilizada em caldeiras foi enviada ao seu laboratório para análise da sua dureza em termos de ppm de cálcio. Você partiu de 15 mL da amostra, 50 mg de Eriocromo T, tamponou a pH 10 e gastou 5,9 \mathrm{~mL} de solução padrão de EDTA 0,02 \mathrm{M}. Você recomendaria a utilização desta água em caldeiras? Explique sua resposta.

Passo 1

O enunciado pede a dureza da água em ppm de cálcio a partir de uma titulação com EDTA. O que temos: amostra de 15 mL de água, indicador Eriocromo T, pH ajustado a 10 e consumo de 5,9 mL de EDTA 0,02 M. Vamos usar a estequiometria Ca^{2+}:\mathrm{EDTA}=1:1 para achar a concentração de \mathrm{Ca}^{2+} em ppm e comparar com os limites recomendados para água de caldeira.

Passo 2

Calcular o número de mols de EDTA gastos na titulação usando
n_{\mathrm{EDTA}} = V_{\mathrm{EDTA}}\times C_{\mathrm{EDTA}}
onde V_{\mathrm{EDTA}}=5,9\text{ mL}=0,0059\text{ L} e C_{\mathrm{EDTA}}=0,02\text{ mol/L}.
n_{\mathrm{EDTA}} = 0,0059 \times 0,02 = 1{,}18\times10^{-4}\text{ mol}
Como a relação é 1:1, temos
n_{Ca^{2+}} = n_{\mathrm{EDTA}} = 1{,}18\times10^{-4}\text{ mol}.
A massa de cálcio presente em 15 mL é
m_{Ca} = n_{Ca^{2+}}\times M_{Ca} = 1{,}18\times10^{-4}\times40{,}08 = 4{,}73\times10^{-3}\text{ g} = 4{,}73\text{ mg}.

Passo 3

Para converter em ppm ( \mathrm{mg/L}), dividimos a massa em mg pelo volume em litros:
\text{ppm Ca} = \frac{4{,}73\text{ mg}}{0,015\text{ L}} = 315{,}3\text{ mg/L}\approx315\\ \text{ppm}.

Passo 4

Águas de caldeira exigem dureza muito baixa (tipicamente abaixo de 1 ppm de Ca), pois sais de cálcio geram incrustações. Com cerca de 315 ppm de Ca, essa água é muito dura.

Resposta

A concentração de cálcio é de aproximadamente 315 ppm, muito acima do recomendado para caldeiras, logo não se deve usar essa água sem tratamento de amolecimento.

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