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Aula Pratica: Determinação da Dureza da Água {Ca²+ e Mg ²+}

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Campus de Ji-Paraná 
Curso de Licenciatura em Química 
Disciplina de Química Inorgânica Experimental 
 
 
 
 
 
 
PRÁTICA 
Aula Prática de Química Inorgânica Experimental: Determinação Da Dureza Total e Parcial 
Da Água. 
 
 
 
 
. 
Acadêmicos: Eduardo Aquino Santos; 
 
 
Professor: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ji-Paraná – RO 
 25 De Julho de 2019 
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1. INTRODUÇÃO 
 O emprego dos métodos titulométricos é extensamente utilizado em diversas áreas da 
ciência, na química analíticas sua utilização está normalmente atrelada à análise de ácidos, 
bases, íons metálicos e demais espécies. (SKOOG, 2006). As técnicas ou métodos 
titulométricos que possuem como princípio a formação de complexos, são conhecidas como 
volumetria de complexação. No geral, a volumetria de complexação é frequentemente usada 
para investigação de espécies de íons metálicos. (BACCAN, 1946; SKOOG, 2006). 
Os ligantes podem possuir diferenças na quantidade de grupos doador de elétrons, como 
a amônia que é um ligante unidentado, enquanto outros podem possui dois grupos disponíveis 
para ligações covalentes, é dito bidentado. Ainda, conhece-se agentes quelantes que tridentados, 
tetradentados, pentadentados e hexadentados, uma famoso ligante hexadentados é o 
etilenodiaminotetracético (EDTA), C10H16O8N2 (BACCAN, 1946; SKOOG, 2006). 
 
Figura 01: Representação da formula estrutural do Etilenodiaminotetracético. 
 
Fonte: SKOOG, 2006 
A molécula de EDTA possui em sua estrutura seis sítios potenciais para a formação de 
ligação com íons metálicos: quatro grupos carboxílicos e dois grupos amino, cada um dos 
últimos com um par de elétrons desemparelhados, como ilustra a figura 01. Devido a existência 
destes seis sítios o mesmo -e classificado como um ligante hexadentado (SKOOG, 2006). 
 Na determinação da dureza da água a utilização da molécula de EDTA como titulante 
convém uma vez que graças as suas características químicas o mesmo se liga ao Calcio e 
Magnésio, a reação entre os íons metálicos o EDTA segue a proporção 1:1. As cargas dos 
cátions são insignificantes para a estequiometria da reação. A usabilidade do EDTA como 
agente complexante não se dá somente por conta de sua facilidade em formar quelatos com a 
maioria dos cátions (Com exceção dos metais alcalinos), mas também devido a estabilidade 
estrutural que ele fornece aos quelatos após a formação da ligação, de forma que tão 
expressamente significativa que é usado como conservante alimentício e de amostras biológicas 
(SKOOG, 2006). 
 
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A chamada “dureza” da água, foi definida em relação a capacidade dos cátions de 
promover o deslocamento na água dos íons sódio e potássio em sabões, formando produtos 
pouco solúveis que tendem a aderir a ductos de pias, banheiros e industrias. Esta caracteriza é 
comum a maiorias dos cátions, no entanto em águas naturais, é mais comum a concentração 
dos íons cálcio e magnésio em excesso em comparação com demais cátions. A dureza é 
apresentada como concentração de carbonato de cálcio, o que equivale à concentração total de 
todos os cátions. Valores e classificações a para dureza da água se encontram na portaria n° 36, 
do ministério da saude, a mesma esclarece que valor acima de VMP, 500 mg/L de CaCO3 
(CERQUEIRA, 2006; SKOOG, 2006) Portanto, a fim de determinar a dureza da água presente 
em uma amostra coletada da torneira, empregou-se a técnica de volumetria de complexação. 
 
2. OBJETIVOS 
 Determinar a dureza total da água de uma amostra por complexometria. 
 
3. MATERIAIS E MÉTODOS 
3.1 MATERIAIS UTILIZADOS 
✓ Balança 
✓ Erlenmeyer de 250ml 
✓ Bureta 
✓ Pipetas volumétricas 
✓ Pipetas graduadas 
✓ Conta-gotas 
✓ Espátula 
✓ Balão volumétrico de 1000 ml 
 
3.2 REAGENTES UTILIZADOS 
- Amostra liquida (Água da Torneira); 
- Água deionizada 
- Indicador de negro de Ericrómio T 
- Solução padrão EDTA [0, 01 mol.L-1] 
 
3.3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
1. Para a análise, coletou-se em Erlenmeyer 100,00 ml de água, diretamente da torneira. 
ATENÇÂO: Em triplicata. 
2. Posteriormente, adicionou-se 1 ml da solução-tampão e 0,1 mg de indicador Negro de 
Eriocrómio T. 
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3. Titulou-se com a solução de EDTA. Para parâmetro de análise do ponto de viragem, 
considere o surgimento da cor vermelho-vinhoso do indicador para azul como o ponto final 
da reação. 
4. Exprimiu-se o resultado da análise em miligramas de carbonato de cálcio por litro de água. 
5. Repetiu-se o procedimento, constante até obter 3 resultados concordantes. 
6. Ao término, calculou-se a dureza total da água expressa em mg/l de CaCO3 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Reação de quantificação da dureza da água: 
 
 Mg+2 + Ca+2 + EDTA-4 ⇌ [CaMgEDTA]+2 
 
O volume médio consumido na titulação (15,00 mL). Dados constantes na tabela 02. 
 
Vidraria Volume (mL) Média (mL) 
Erlenmeyer 01 15,00 
15,00 (mL) Erlenmeyer 02 15,00 
Erlenmeyer 03 15,00 
Tabela 02: Volume consumido na titulação de (AgNO3) 
 
● O número de mol da solução de EDTA titulada: 
 
 
 
 
 
 
● Calculou-se a quantidade de Carbonato de Cálcio (CaCO3) em gramas pela fórmula: 
𝑛 = 𝑀 𝑥 𝑉: 
 
 
 
 
 
Onde: 
n = Mol 
V = Volume (L) 
M = Molaridade (mol.L-1) 
nEDTA = M x V 
nEDTA = 0,01 mol.L-1 x 15,00 x 10-3 L 
nEDTA = 1,5 x 10-4 Mol 
 
Calculo da massa em gramas: 
mCa = n x MM 
mCa = 1,5 x 10-4 Mol x 100,089 g 
mCa = 0,01501 g 
 
Calculo da massa em mg: 
mCa = 0,01501 x 1000 
mCa = 15,01 mg 
 
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Como a estequiometria é 1:1, temos que o número de mol de Calcio é o mesmo do número 
de mol de EDTA, desprezando a existência do Magnésio. 
 
● Calculo da concentração comum pela fórmula: 𝐶 =
𝑚(𝑚𝑔)
𝑉(𝐿)
 
 
 
 
 
 
 
 
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
A dureza da água pode ser determinada a partir de métodos volumétricos, dentre os 
quais está o de titulação de complexação com EDTA. As técnica empregadas, permitiram a 
determinação da dureza da água como na ordem de 150,1 mg/L, segundo portaria n° 36, do 
ministério da saude, este valor é classificado como “dura” para a mostra de aguá coletada nos 
laboratórios do IFRO. Ainda, a literatura cientifica descreve como não sendo a ideal para 
consumo. 
 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS. 
 
BACCAN, Nivaldo. Química analítica quantitativa elementar. João Carlos de Andrade, 
Oswaldo E. S. Godinho e José Salvador Barone. 3° edição; Luche – Instituto Mauá de 
tecnologia. São Paulo, 1946. 
SKOOG, D. A. et al. Fundamentos de Química Analítica, 8ª edição. São Paulo, SP: Thomson 
Learning, 2006. 
CERQUEIRA, M. M. O. P. et al. Qualidade da água e seu impacto na qualidade microbiológica do 
leite. MESQUITA, AJ; COELHO, KO Perspectivas e avanços na qualidade do leite no Brasil. 
Goiânia: Talento, p. 273-290, 2006. 
Teor de Concentração em mg/L de 
CaCO3: 
𝐶 =
15,01 mg
0,1
 
𝐶 = 150,1 mg/L