- Uma solução de EDTA foi preparada pela dissolução de aproximadamente
de sal dissódico em aproximadamente
de água. Uma média de
dessa solução foi requerida para titular uma alíquota de
de padrão contendo
de
por litro. A titulação de uma amostra de
de água mineral a pH 10 requereu
da solução de EDTA. Uma alíquota de
da água mineral foi fortemente alcalinizada para precipitar o magnésio como
. A titulação, com um indicador específico para cálcio, requereu
da solucão de EDTA. Calcule:
c) a concentração de
na água mineral (mg/L).
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado dá (todos os números a seguir são do enunciado) e o que se pede.
- Foi preparada uma solução de EDTA; ela foi padronizada titulando-se uma alíquota do padrão de
. - Padrão:
. - Alíquota do padrão titulada:
. - Volume de EDTA gasto na padronização:
. - Titulação da água mineral (pH 10, titula Ca+Mg): alíquota
exigiu de EDTA. - Para determinar só o cálcio: foi tomada uma alíquota
da água, precipitou-se o magnésio e a titulação (indicador específico para cálcio) exigiu de EDTA. - O que se pede (item c): a concentração de
na água mineral, em .
Passo 2
Estratégia e conceito (explicação didática): ao padronizar a solução de EDTA titulando uma amostra conhecida de
obtemos um fator que diz quantos miligramas de
correspondem a cada mililitro da solução de EDTA. Esse fator permite converter volumes de EDTA usados nas titulações em massa de
correspondente.
Defino:
Para achar
uso a igualdade
onde
é a massa de
na alíquota padronizada e
é o volume de EDTA gasto (em mL).
Calculo
: a concentração do padrão é
. Na alíquota de
temos
Agora calculo
:
Explicação curta: cada mililitro da solução de EDTA complexa aproximadamente
de
.
Passo 3
Converter o volume de EDTA gasto na titulação total da amostra em massa de
presente na alíquota de
.
Vol de EDTA gasto (total Ca+Mg, na alíquota de
):
.
Massa de
(equivalente Ca+Mg) nessa alíquota:
Explicação: esse é o total de dureza expressa como massa equivalente de
presente em
da água.
Passo 4
Determinar a massa correspondente apenas ao cálcio, usando a titulação feita após precipitar o magnésio.
Vol de EDTA gasto para o cálcio na alíquota de
:
.
Massa de
equivalente ao cálcio nessa alíquota de
:
Como a titulação total foi feita em
da amostra (não em
), preciso expressar a massa de cálcio correspondente a
. A massa escala linearmente com o volume, logo:
Explicação: a alíquota de
contém o dobro da massa de íons que uma alíquota de
; por isso divide-se por 2.
Passo 5
Determinar a massa de magnésio (expressa como
) na alíquota de
subtraindo o cálcio do total:
Explicação: o total (Ca+Mg) menos o Ca dá a quantidade de Mg na mesma alíquota.
Passo 6
Converter a massa de
encontrada em
para concentração em
. Uma alíquota de
corresponde a
. Então a concentração em
é
Arredondando de acordo com a precisão dos dados (quatro algarismos significativos nas medidas de volume e no padrão), passo o resultado para quatro algarismos significativos:
.