Titulometria de Complexação - Determinação Da Dureza Da Água
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DISCIPLINA DE QUÍMICA ANALÍTICA
Professor: Aloísio JB Cotta CEUNES/UFES 07/2013
AULA 10. Titulometria de complexação - Determinação da dureza total da água
A volumetria de complexação, ou complexometria, baseia-se em reações que envolvem um íon metálico
(M) e um ligante (L) para formação de um complexo suficientemente estável, conforme a reação: M + L → ML.
O ácido etilenodiaminotetracético (EDTA), Fig. 1, é extensamente utilizado como agente complexante, para
dosar íons metálicos em solução. Este forma, com a maioria dos metais, complexos do tipo 1:1 que são solúveis em
água e bastante estáveis.
O EDTA é um ligante hexadentado, com 6 átomos capazes de atuar como doares de
pares de elétrons, Fig. 2. Para o EDTA reagir com o íon metálico (M) os hidrogênios
ligados aos grupos carboxilatos devem ser removidos. Daí a necessidade de um
meio alcalino para realização das titulações. Normalmente, as soluções são
tamponadas.
A dureza da água reflete sua capacidade de precipitar sabão, devido principalmente
a presença de Ca2+
e Mg2+
. Assim, a dureza é dada pela soma das concentrações de
Ca2+
e Mg2+
, expressas como mg de CaCO3/L. Os bicarbonatos de Ca2+
e Mg2+
causam a dureza chamada temporária, que pode ser removida por aquecimento ou
adição. Os sulfatos e cloretos Ca2+
e Mg2+
, causam a dureza permanente.
A dureza total de uma amostra de água pode ser determinada mediante sua titulação com EDTA, usando o
negro de eriocromo T como indicador. Inicialmente, os íons Ca2+
e Mg2+
formam um complexo vermelho-vinho
com o indicador em pH ≈ 10. Ao adicionar EDTA ocorre a formação de um complexo mais estável com o EDTA,
por isso os íons Ca2+
e Mg2+
se dissociam do indicador e são complexados pelo EDTA (M-EDTA). Quando a
quantidade de EDTA adicionada for suficiente para complexar todo o Ca2+
e Mg2+
, a solução adquire coloração
azul, o que indica o ponto final da titulação.
PARTE EXPERIMENTAL
1) Padronização da solução de EDTA 0,01 mol/L.
a) Fazer ambiente e preencher a bureta com solução de EDTA 0,01 mol/L
b) Pipetar 20,0 mL da solução padrão de CaCO3 0,010 mol/L para o Erlenmeyer, adicionar 2,0 mL de solução
tampão pH =10, acrescentar 0,10g de indicador (pesado em separado em vidro de relógio), adicionar 80 mL de
água (medida em proveta) e titular com solução de EDTA até coloração azul.
c) Anotar o volume gasto e repetir o procedimento.
d) Com o volume médio, calcular a concentração da solução de EDTA.
2) Determinação da dureza total de uma amostra.
a) Medir 100,0 mL da amostra em proveta, e transferir para Erlenmeyer, adicionar 2,0 mL de solução tampão pH
=10, acrescentar 0,10g de indicador (pesado em separado em vidro de relógio), e titular com solução de EDTA
até coloração azul. Anotar o volume gasto e repetir o procedimento.
TABELA. Resultados
Identificação Vgasto (mL) EDTA 0,01M Vmédio (mL) [EDTA] (Mol/L) [CaCO3]amostra (mg/L)
CaCO3 0,010 M V1 = V2= xxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Amostra V1 = V2= xxxxxxxxxxxxxxx
Exercícios:
1) Avalie a dureza da amostra (mole: <50 ppm, intermediária, dura>150 ppm).
2) Se o resultado da alcalinidade total e de dureza total são idênticos, qual a interpretação?
3) Problema: Se a titulação de uma amostra (100 mL), consome 17,50 ml de EDTA 0,015M, qual sua dureza?
Maiores informações (use o link): volumetria de complexação
Skoog D.A. Fundamentos de Química Analítica, capítulo 17. Cengage, 2006.