REPORTE DE LABORATORIO DE QUMICA

ANALTICA CUANTITATIVA

ALUMNO: Juan Andr Mendoza Castillo CDIGO: 10070190

FECHA: 01 / 06 / 2015

PRCTICA N7:

Anlisis de Agua Potable

OBJETIVOS

Conocer caractersticas que se determinan frecuentemente en el agua y sus importancias a travs de las volumetras cido-base y complejo mtricas, familiarizndose en la volumetra complejomtrica mediante estas aplicaciones.

Comprender y familiarizarse en el uso de la volumetra para el anlisis de aguas, realizando las siguientes determinaciones: Alcalinidad parcial y total, dureza alcalimtrica (dureza temporal y permanente), dureza quelatomtrica (dureza total, clcica, magnsica y determinacin de cloruros) y finalmente la determinacin de sulfatos mediante el mtodo quelatomtrica.

Comprender y deducir cada una de las ecuaciones empleadas en los clculos del presente anlisis, as como, la manifestacin de los resultados en las distintas formas expresin, siendo estas: las ppm que son equivalente a mg/l o g/mL, as como adems lo son los grados alemanes y Franceses.

REACCIONES

A) ALCALINIDAD PARCIAL Y TOTAL

Se determin la presencia de carbonatos y bicarbonatos (mayoritarios) entre otras bases

titulables que pudiesen estar presentes en el agua usando dos indicadores

CO32- + H2SO4 HCO31- Fenolftalena

HCO31- + H2SO4 CO2 (g) + H2O Anaranjado de Metilo

B) DUREZA ALCALIMTRICA

1) Dureza Temporal

Se basa en la titulacin en frio de una muestra de agua con solucin de HCl, en presencia

de anaranjado de metilo.

Ca(HCO3)2 + 2HCl CaCl2 + 2H2O + 2CO2(g)

Mg(HCO3)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O + 2CO2(g)

2) Dureza Permanente

Se basa en agregar una solucin valorada de carbonato e hidrxido de sodio con lo que

las sales de Ca y Mg precipitan.

CaSO4 + CaCl2 + Ca(NO3)2 + Na2CO3 CaCO3(s) + Na2SO4

CaSO4 es poco soluble

MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2(s) + 2NaCl

Ca(HCO3)2 + 2NaOH CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O

El exceso de solucin alcalina se titul por retorno con HCl en presencia de anaranjado

metilo.

C) DUREZA QUELATOMTRICA

1) Dureza Total

Se determina mediante el mtodo complexomtrico usando EDTA 0,01 N, el cual forma

complejos llamados Quelatos a PH 10 con los iones Calcio y Magnesio en este caso

(buffer medio tamponante).

+ Ca2+ + Mg2+

Reaccin del Mg con el NET y el EDTA:

Mg2+ + HIn2- 2MgIn- (Color Rojo)

MgIn- + Y4- 2MgY2- + HIn2- (Color Azul)

Reacciones del Ca y Mg con el EDTA:

Ca2+ + H2Y2- CaY2- + 2H+

2) Dureza Clcica

Se usa el mtodo complexometrico usando como indicador la murexida en medio

alcalino para precipitar el magnesio como Mg(OH)2 PH = 12.

+ Ca2+ + 2 H+

2 H+

Controlandolo se logra

estabilizar el complejo

(Buffer)

2-

3) Dureza Magnesica

Se determin por diferencia de la Dureza Total menos la Dureza Clcica.

4) Cloruros (Mtodo de Mohr)

Se utiliz el mtodo Quelatomtrica para la determinacin de Cloruros por el Mtodo de

Mohr de manera anloga a la prctica anterior.

Ag+ + Cl- AgCl(s) Blanco Indicator K2CrO4

Por el mtodo de Mohr (en una solucin de AgNO3 diluida se lleva a cabo un blanco para

corregir los errores de viraje en el indicador K2CrO4

2Ag2+ + CrO42- Ag2CrO4(s)

CLCULOS

A) ALCALINIDAD PARCIAL Y TOTAL

Hallando ppmCO32- y ppmHCO3- :

*De la experiencia: Vmuestra = 50mL y Nc H2SO4 = 0,0147N

Con el indicador Fenoltalena: A = VH2SO4 (gastado) = 0,4 mL

Con el indicador anaranjado de metilo: B = VH2SO4 (gastado) = 10,0 mL

*Hallando ppmCO32-

32 =

2 24 0,030 106

32 =

2(0,4) 0.0147 0,030 106

50

32 = 7.056 /

*Hallando ppmHCO3-

32 =

( 2) 24 0,061 106

32 =

(10,0 (20.4)) 0,0147 0,061 106

50

32 = 165.083 /

B) DUREZA ALCALIMTRICA

1) Dureza Temporal

Hallando la Dureza Temporal en grados alemanes, franceses y ppm:

*De la experiencia: V muestra = 100 mL y NHCl = 0,113 N

Con el indicador anaranjado de metilo. V HCl (gastado) = 3,6mL

*Hallando en gados Alemanes:

= 0,0028 10

5

=(3,6) (0,113) 0,0028 105

100

= 1,135

*Hallando en gados Franceses:

= 0,0050 10

5

=(3,6) (0,113) 0,0050 105

100

= 2,059

*Hallando en ppm:

ppm = F x 10

ppm = (2,059) (10)

ppm = 20,59 mg CaCO3/L

2) Dureza Permanente

Hallando la Dureza Temporal en grados alemanes, franceses y ppm:

*De la experiencia: Vmuestra = 100 mL , NC HCl = 0,113 N y VHCl (gastado) = 8,5 mL

Con el indicador anaranjado de metilo. N (NaOH + Na2CO3) = 0,1

*Hallando en gados Alemanes:

=(25 2,5 ) 0,0028 10

5

=(25 0,1 2,5 8,5 0,113) 0,0028 105

100

= 3,033

*Hallando en gados Franceses:

=(25 2,5 ) 0,0050 10

5

=(25 0,1 2,5 8,5 0,113) 0,0050 105

100

= 5,416

*Hallando en ppm:

ppm = F x 10

ppm = (5,416)(10)

ppm = 54,156 mg CaCO3/L

C) DUREZA QUELATOMTRICA

1) Dureza Total

Hallando la Dureza Total:

*De la experiencia: Vmuestra = 25mL ; VEDTA (gastado) = 7,3mL

Valoracin del EDTA: mCaCO3 =0,2500 g y VEDTA (gastado) = 22,8 mL

Usando el indicador NET slido.

Valoracin del EDTA:

Recordemos que pesamos 0.2500 g del Patrn para luego de tratarlo con HCl a dilucin

total ; le agregamos 50 mL de agua para eliminar el CO2 y enrasamos a Fiola de 100 mL

, de lo cual para la estandarizacin solo tomamos 10 mL, por ende la masa practica de

nuestro patrn es 0.02500 g.

Titer de EDTA

= 1.096 103

3

Titulo para CaCO3 (g/mL)

=3

=0.02500

22.8

= 1.109 103

Titulo para Ca (g/mL)

= 3

3

= 0.01096 40

100

= 4,39 104

Titulo para Mg (g/mL)

= 3

3

= 0.01096 24

100

= 2,633 104

Molaridad de EDTA:

#EG-g CaCO3 = NEDTA x Vg

3 3

=

NEDTA = 0.01096

Dureza Total en ppm:

*Hallando ppm CaCO3:

3 = 10

6

3 = 7,7 0,01096 106

25

3 = 407.8947

2) Dureza Clcica

*De la experiencia: Vmuestra = 25mL ; VEDTA (gastado) = 7,4mL

*Hallando ppm Ca2+

2+ = 10

6

2+ = 11,2 4,39 104 106

25

2+ = 128,070

3) Dureza Magnsica

*Hallando ppm Mg2+

2+ =( ) 10

6

2+ = (9.3 7.3) 2.63 104 106

25

2+ = 21.0526

4) Cloruros (MTODO DE MOHR)

*De la experiencia: Vmuestra = 25mL; Vblanco = 0,5 mL ; Nc AgNO3 = 0,0151N y

VAgNO3 (gastado) = 3,9 mL

*Hallando ppm Cl-

=( ) 3 10

6

=( 3,9 0.5) 0,0151 106

25

= 73.0443

D) DETERMINACIN DE SULFATOS EN AGUA POTABLE MTODO

QUELATOMTRICO

Siendo (Vg) = 3,9 mL de la Titulacin, (V) = 2,7 mL de la determinacin de la dureza

Total , (Vb) = 18 mL de la valoracin de la solucin de EDTA 01 M , con un volumen de

muestra de 50 mL, determinemos:

Hallamos el nmero de moles de bario agregados

Minimoles de Ba2+ = Vg x NBaCl2

Minimoles de Ba2+ = Vg x NBaCl2

Minimoles de Ba2+ = 3,9 x 0.05

Moles de Ba2+ = 0.195

Ahora hallamos el nmero de moles de bario en exceso

Minimoles de Ba2+ = (Vg - V) x MEDTA

Minimoles de Ba2+ = (3,9 2,7) x 0.02096

Minimoles de Ba2+ = (1,2) x 0.02096

Minimoles de Ba2+exceso = 0.01316

Determinamos la cantidad de ppm de sulfatos presentes

42 =

( 2+ 2+ ) 0,096 106

50

42 =

( 0.195 0.025152) 0,096 106

50

42 = 349.137

RESULTADOS Y DISCUSIN DE RESULTADOS

En las siguientes Tablas se muestran algunos datos de anlisis de agua que suelen

obtenerse para estas determinaciones, son valores aceptables, consideremos que son

valores tericos.

Se puede apreciar que los valores obtenidos en la realizacin de la prctica son muy

alejados a los tericos. Por ejemplo:

En la Dureza Total:

Experimental = 407,894 g CaCO3/mL

Terico (Tabla 8) = 160 mg/L = 160 g CaCO3/mL

Se puede apreciar que son valores demasiado alejados, adems el agua potable de

donde proviene el agua libre de cloruros (Tratada) debe ser semidura (ser de consumo

humano), en la tabla 1, se observa que el valor de dureza total para el agua potable sera

cercano a: 76 -150, mientras que nuestro valor experimental es de 407.894 ppm,

medianamente alejado, seria en este caso agua muy dura y daina para el ser humano.

Es posible que los datos de las valoraciones de las soluciones de EDTA y HCl hayan

sido incorrectos, lo que afectara en los resultados de nuestras determinaciones.

Resumen

En el presente informe hemos analizado la dureza y alcalinidad del agua de cao en

Lima en la cual hemos podido encontrar que no presenta una elevada alcalinidad

parcial 7.056 ppm es decir no presenta una elevada cantidad de Carbonatos y una

alcalinidad total de 165.083 ppm, presencia de bicarbonatos lo cual nos dice que en

esta agua solo hay una pequea cantidad de bicarbonatos.

Dureza Alcalimtrica: La dureza temporal es aquella que se elimina por calentamiento

del agua la cual en este caso fue de 20.250 ppm (descomposicin del precipitado,

removiendo el CO2 presente) lo cual quiere decir que la presencia de bicarbonatos de

calcio y magnesio es baja. La dureza permanente es aquella que aun por

calentamiento permanece en el agua por eso interfiere mucho menos que la anterior

por lo que la presencia de sales de Calcio y Magnesio es pequea (sin nutrientes).

Dureza Quelatomtrica, en la dureza total se utiliz el indicador NET que forma un

complejo con el Mg el cual cambio de color cuando se consume totalmente despus

del Calcio ya que la presencia de magnesio es baja se expres en carbonato de calcio

el cual fue de 128.70 ppm; se precipito al magnesio como hidrxido de magnesio con

hidrxido de sodio. Para determinar el Magnesio se rest de la dureza total el Calcio

y el resultado obtenido fue de 21.0526 ppm lo cual nos indica la menor presencia de

Magnesio en el agua con respecto al Calcio.

La determinacin de cloruros se realiz con nitrato de plata de aprox 0.1 N pues

disocia la presencia de cloruro es menor y hacerlo con una normalidad ms alta el

gasta sera menor e irrelevante, el resultado obtenido fue de 73.044 ppm.

La determinacin por sulfatos se realiz por retorno ya que se titul el exceso de BaCl2

agregado con el EDTA para saber la cantidad exacta que reacciona con el sulfato en

la solucin y se obtuvo 349.137 ppm lo cual nos indica que hay alta presencia de estos

en agua.

CONCLUSIONES

Se logr aprender acerca de los distintos anlisis que se deben realizar al agua antes

de que sea considerada apta para el consumo humano. Sin embargo, parece que an

nos falta ms prctica para las valoraciones de soluciones.

A pesar de obtener buenos resultados en cuando a los valores de las distintas

determinaciones, como: dureza total, permanente, clcica, y otros. Logramos

comprender las ecuaciones y ejercitarnos en los clculos.

Logramos comprender y deducir cada una de las ecuaciones empleadas en los

clculos del presente anlisis, as como, la manifestacin de los resultados en las

distintas formas expresin.

APNIDCE

ALCALINIDAD PARCIAL Y TOTAL

A la izquierda se observa la

muestra de agua con el

indicador fenolftalena; al ser

incolora (sin haber sido

titulada con H2SO4 0,0147N)

nos indica una baja

presencia carbonatos y, por

lo tanto, alcalinidad parcial

igual a 7.060 ppm. A la

derecha se observa la

muestra con el indicador

anaranjado de metilo en el

punto final de la titulacin

con la solucin valorada de

H2SO4 0,0147 N, donde el

color cambio de amarillo a

naranja; lo que nos indica la presencia de bicarbonatos en la muestra y, por lo tanto, un

valor de alcalinidad total.

DUREZA CLCICA: Titulando con EDTA 0,01M y usando indicador Murexida

A la izquierda se observa la

coloracin rosada que obtuvo la

solucin luego de agregar la

murexida. A la derecha se

observa la coloracin violeta

que obtuvo la solucin en el

punto final de la titulacin con

EDTA 0,01M, tener presente

que esta titulacin se realiz en

medio alcalino con el fin de

precipitar al Magnesio y dejar

libre al Calcio.

DUREZA TEMPORAL Y DUREZA TOTAL

A la izquierda se observa la coloracin azul que obtuvo la muestra de agua (libre de

cloruros) en el punto final de la titulacin con EDTA 0,01M. A la derecha se observa la

coloracin rojo-naranja que obtuvo la muestra en el punto final de la titulacin con HCl

0,1N.