CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICACurso Técnico Integrado de Química

Laboratório de Química Analítica Quantitativa Prof. Jeannette de Magalhães Moreira Lopes

Turma QUI3A – T2

ANÁLISES COMPLEXOMÉTRICAS COM EDTA:DETERMINAÇÃO DA DUREZA EM ÁGUAS

Bárbara Juliana da SilvaMateus Vinicios Afonso RochaNathália Pacífico de Carvalho

Belo Horizonte2011

I. Introdução

I.1. Reação de complexaçãoMuitos íons metálicos são capazes de realizar ligações covalentes com espécies

doadoras de elétrons. Essas espécies são chamadas de ligantes, e a equação geral dessa reação está representada pela Equação 01, na qual M é um metal qualquer e L é o grupamento ligante.

Mn+ + L → MLEquação 01: reação geral entre íons metálicos e grupos moleculares.

A quantidade de ligações que o íon metálico é capaz de realizar com o grupo ligante corresponde ao seu número de coordenação. A classificação dos ligantes é feita de acordo com o número de ligações coordenadas que eles fazem com os íons metálicos. Eles podem ser monodentados (compartilhamento de um par de elétrons), bidentados (dois pares de elétrons) ou polidentados.

Os ligantes são íons ou moléculas capazes de formar uma ligação covalente com um íon metálico, doando pares de elétrons que serão compartilhados por ambos. Portanto, as espécies ligantes devem ter no mínimo um par de elétrons desemparelhados, o qual estará disponível para formação da ligação. Os ligantes podem ser moléculas neutras (H2O, NH3), íons (Cl-, S2-, CN-) ou compostos orgânicos. Estes últimos proporcionam a formação dos chamados compostos quelatos. O quelato é produzido quando o íon se coordena com dois ou mais grupos doadores de um único ligante, formando um anel de cinco ou seis membros. A Figura 01 mostra um complexo quelato, formado entre cobre e glicina.

Figura 01: complexo Cu/glicina.

Os compostos quelatos são complexos de alta estabilidade, sendo muito utilizados em análises volumétricas, devido à fácil detecção no ponto de equivalência.

I.2. EDTAO ácido etilenodiaminotetracético, ou EDTA, é um composto orgânico capaz de

formar compostos quelatos de alta estabilidade. É um ácido tetraprótico de baixa solubilidade em água e, por esse motivo, não é muito utilizado em análises volumétricas por complexação. O mais comum é o uso de um sal dissódico de EDTA, que pode ser representado por Na 2H2Y.

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As estruturas do EDTA e do sal dissódico de EDTA estão representadas pelas Figuras 02 e 03, respectivamente.

Figura 02: estrutura do EDTA.

Figura 03: sal dissódico de EDTA.

1.3. Indicadores metalométricosOs indicadores metalométricos são compostos orgânicos capazes de formar quelatos

com íons metálicos. São utilizados em titulações pelo método complexométrico. Como o enfoque deste relatório é a complexometria com EDTA, somente serão comentados os indicadores utilizados para tal metodologia.

Por serem compostos ligantes, os indicadores metalométricos devem apresentar disponibilidade eletrônica para realizar ligações covalentes com os metais. Além disso, eles devem ter estabilidade inferior à do complexo formando entre o metal analisado e o EDTA. Por fim, a cor do indicador em meio aquoso deve ser diferente da cor do complexo formado entre ele e o metal.

Os indicadores utilizados na prática foram o ERIOT e o murexide.

I.4. Dureza em águasA dureza da água está relacionada à presença de alguns íons, principalmente

magnésio, cálcio e bicarbonato. Altos valores de dureza apresentam inconvenientes tanto no uso industrial quanto no uso doméstico. Na indústria, a dureza pode provocar incrustações em caldeiras industriais, devido à capacidade dos íons de se agregarem a tubulações e paredes de equipamentos. No uso doméstico, a água com alta dureza provoca a formação de precipitados quando em contato com sabão, o que impede a formação de espuma e faz com que o gasto deste produto seja maior.

A legislação brasileira determina um valor máximo de dureza total igual a 500 mg L -1

[1], sendo importante o controle de qualidade da água. O procedimento realizado para remoção de dureza é chamado de abrandamento, e pode ser feito por meio de trocadores iônicos ou ainda por precipitação dos íons indesejáveis.

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II. Objetivos Determinar, por meio de titulação complexométrica com EDTA, a dureza total, cálcica e

dureza em magnésio em uma amostra de água de ponto de rede de distribuição.

III. Recursos necessários

III. 1. Soluções Solução de EDTA 0,0141 mol L-1 (fc = 0,9850) Solução sólida de murexide 0,1% Solução tampão pH = 10 (NH4Cl(s) + Sol. amônia concentrada) Solução de NaOH 2,0 mol L-1

Indicador negro de ERIOT 0,1% em NaCl Solução padrão de ZnO 0,0141 mol L-1

Água destilada Solução de HCl 1:1 Água de torneira

III. 2. Materiais (5) Erlenmeyeres de 300 mL (1) Bureta de 50,00 mL (2) Pipetas volumétricas (1 de 100,00 mL e 1 de 25,00 mL) (7) Béqueres (1 de 1000 mL, 1 de 400 mL, 1 de 250 mL e 4 de 50 mL) (2) Provetas (1 de 5 mL e 1 de 2 mL) (2) Balões volumétricos (1 de 2000,00 mL e 1 de 500,00 mL) Pipetas Pasteur Suporte universal Frasco de polietileno Cadinho de porcelana Frasco âmbar Gral e pistilo Bastão de vidro Pipetador automático

III. 3. Equipamentos Balança analítica Capela de exaustão Chapa elétrica Dessecador Mufla Estufa

IV. Preparação da atividade prática principal

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IV. 1. Preparo de soluções

a) Solução do sal dissódico do EDTA 0,0141 mol L -1 MM = 372,1 g mol-1

1 mol ______ 372,1 g0,0141 mol _ m → m = 5,2466 g

5,2466 g _ 1000 mLm2 _____ 500 mL → m2 = 2,6233 g

b) Solução padrão de ZnO 0,0141 mol L -1 MM = 81,381 g mol-1

1 mol ______ 81,381 g0,0141 mol _ m → m = 1,1475 g

1,1475 g _ 1000 mLm2 ______ 100 mL → m2 = 0,1147 g

c) Solução sólida de negro de ERIOT 0,1% m m -1

0,1% m m-1 = 0,1000 g de ERIOT em 100 g de solução (99,9000 g de NaCl anidro).

d) Solução sólida de murexide 0,1% m m -1

0,1% m m-1 = 0,1000 g de murexide em 100 g de solução (99,9000 g de NaCl anidro).

e) Solução de NaOH 2,0 mol L -1 MM = 39,9969 g mol-1

1 mol _ 39,9969 g2 mol _ m → m = 79,9938 g

79,9938 g __ 1000 mLm2 ______ 100 mL → m2 = 7,9994 g

IV. 2. Ficha informativa de reagentes

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Tabela 01: Ficha informativa de reagentes

NomeÁcido

clorídrico

Ácido etilenodiamino tetra-acético

Hidróxido de sódio

Negro de eriocromo T

Purpurato de amônio

Óxido de zinco

SinônimoCloreto de hidrogênio

EDTA Soda cáustica ERIOT MurexideZinco branco

Fórm. Química

HCl C10H16N2O8 NaOH C20H12N3NaO7S C8H5N5O6.NH3 ZnO

DescriçãoLiquido aquoso sem coloração; odor irritante.

Pó cristalino branco.

Sólido (flocos) branco e inodoro.

Sólido preto de odor fraco.

Cristal vermelho pardo e inodoro.

Sólido branco e inodoro.

Dados físico-

químicos

MM: 36,46 g mol-1

PE: 50,5ºCd = 1,19 g mL-1

d = 0,86 g mL-1

PF = 237 – 245ºC (dec)

MM: 40,00 g mol-1

PF: 318ºCSolub: 107,4 g em 100 mL de

H2O

MM: 461,38 g mol-1

Solub.: 50,0 g/L de H2O a 20ºCPF: decomp.

MM: 284,19 g mol-1

Solub.:1,0 g/L de H2O a 20ºC

PF: 1970°CSolub. em água: 0,1 g em 100 mL

Risco à saúde

Irritante para os olhos, nariz e

garganta. Solução queima

a pele.

Ingestão lenta, danos aos rins,

alteração do equilíbrio

eletrolítico.

Irritante para nariz, garganta

e olhos. Provoca

queimaduras.

Irritante para os olhos e tóxico para ambientes

aquáticos.

Novico se entrar em

contato com a pele, se

ingerido ou inalado.

Irritante para o

sistema respiratório.

CuidadosEvitar contato direto e utilizar

EPI’s.

Evitar contato direto e utilizar

EPI’s.

Evitar contato com o sólido e utilizar EPI’s.

Uso de EPI’s.Evitar contato direto e utilizar

EPI’s.

EPI’s, sobretudo máscara.

EstocagemTemperatura

ambiente.

Em local ventilado e seco,

sem contato com o sol.

Temperatura ambiente em

fraco de plástico.

Em local seco e hermeticamente

fechado.

Temperatura ambiente.

Frasco de vidro âmbar

ou de plástico.

Referência CETESB4 Wikipedia5 CETESB6 FMAIA7 Wikipedia8 USP9

IV. 3. Planejamento de gastos de soluções e reagentes

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Tabela 02: Planejamento de gasto de soluções e reagentes

Solução/reagente

Quantidade/ determinação

Quantidade/grupo

Quantidade/sub-turma

Quantidade preparada/ sub-turma

m ou v de reagente gasto/

sub-turma

Quantidade/turma

EDTA 0,0141 M

25 mL 100 mL 400 mL 500 mL 2,6233 g 1200 mL

Sol. ZnO 0,0141 M

25 mL - - 100 mL 0,1147 g 25 mL

Sol. tampão pH = 10

2 mL 4 mL 16 mL 100 mL 7,0000 g 48 mL

NaOH 2,0 M 5 mL 10 mL 40 mL 100 mL 7,9944 g 120 mL

Sol. sólida murexida

0,1%Aprox. 0,5 g Aprox. 1,0 g Aprox. 4,0 g 100 g 0,1000 g Aprox. 12 g

ERIOT 0,1% m m-1 em

NaCl

Aprox. 0,2 g Aprox. 0,8 g Aprox. 3,2 g 100 g 0,1000 g Aprox. 9,6 g

V. Execução da atividade principal

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V. 1. Procedimentos

a) Preparo da solução do sal dissódico do EDTA 0,0141 mol L -1

1) Secar em estufa a 80ºC

1) Transferir para béquer de 100mL2) Juntar 50 mL de água destilada3) Aquecer a 60ºC até dissolução completa, sem deixar ferver4) Transferir quantitativamente para balão de 500,00 mL, completar o volume e homogeneizar5) Armazenar em frascos de polietileno

b) Solução padrão de ZnO 0,0141 mol L -1

1) Medir o ZnO é cadinho de porcelana2) Calcinar na mufla 15 min/900ºC

1) Esfriar no dessecador2) Medir a massa exata de ZnO por diferença3) Transferir o ZnO medido para um béquer de 250 mL 4) Adicionar 50 mL de água5) Dissolver na menor quantidade de HCl 1:16) Transferir quantitativamente para balão de 100 mL, completar o volume e homogeneizar7) Transferir para frasco âmbar e rotular

c) Solução sólida de negro de ERIOT 0,1% m m -1

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Sal dissódico diidratado do EDTA

2,6233 g do sal dissódico diidratado do EDTA

500 mL de solução 0,0141mol L-1 de sal dissódico do EDTA

Óxido de zinco P.A.

Resíduo pós-calcinação

100 mL de solução padrão de ZnO 0,0141

mol L-1

1) Transferir para um gral contendo 99,9 g de NaCl anidro2) Incorporar o soluto ao solvente sólido com auxílio de um pistilo, fazendo movimentos circulares3) Transferir a solução sólida para um frasco devidamente rotulado, que possa ser hermeticamente fechado

d) Solução sólida de murexide 0,1% m m -1

1) Transferir para um gral contendo 99,9 g de NaCl anidro2) Incorporar o soluto ao solvente sólido com auxílio de um pistilo, fazendo movimentos circulares3) Transferir a solução sólida para um frasco devidamente rotulado, que possa ser hermeticamente fechado

e) Solução tampão pH = 10

1) Agitar até dissolução completa2) Transferir para balão de 100 mL, completar o volume e homogeneizar3) Transferir para frasco rotulado

f) Solução de NaOH 2,0 mol L -1

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0,1 g de ERIOT

100,0 g de solução sólida de negro de eriocromo T 0,1% m m-1

0,1 g de murexide

100,0 g de solução sólida de murexide 0,1% m m-1

7 g de NH4Cl Béquer contendo 57 mL de solução de NH3 conc. (0,9g mL-1)

100 mL de solução tampão pH = 10

1) Transferir para um béquer de 100 mL2) Juntar aprox. 40 mL de água destilada e agitar até dissolução completa3) Transferir para balaão de 100 mL, completar o volume e homogeneizar4) Transferir para frasco de plástico rotulado

g) Padronização da solução de EDTA 0,0141 mol L -1

Procedimento realizado em triplicata

1) Pipetar 25,00 mL da solução padrão de ZnO e transferir para um Erlenmeyer de 300 mL.2) Adicionar amônia conc. gota a gota até que o precipitado formado se dissolva. Em seguida, adicionar mais 3 mL de amônia conc.3) Acrescentar uma porção de sol. sólida de ERIOT 0,1% e titular com solução de EDTA 0,0141 mol L-1, agitando constantemente até viragem de vermelho-vinho para azul.4) Anotar os volumes gastos nas três titulações e calcular o fc da solução de EDTA.

Figura 04: padronização do EDTA 0,0141 mol L-1.

EDTA + [Zn–ERIOT] → [Zn–EDTA] + ERIOTEquação 02: representação simplificada da reação de padronização.

10

7,9944 g de NaOH

100 mL de solução NaOH 2,0 mol L-1

h) Determinação da dureza total da água

Procedimento realizado em duplicata

Obs: deverá ser feita uma prova em branco para o indicador utilizado nesta determinação com água destilada. Os procedimentos que devem ser seguidos são idênticos aos da determinação.

1) Adicionar 2 mL de sol. tampão pH = 102) Adicionar aproximadamente 0,2 g de indicador ERIOT3) Titular com a solução de EDTA 0,0141 mol L-1 até viragem de rosa para azul puro, sem traços de coloração violeta4) Calcular a dureza total em termos de mg L-1 de CaCO3

11

100,00 mL de água de rede

Figura 05: viragem da titulação para determinação da dureza total.

EDTA + [Ca–ERIOT] → [Ca–EDTA] + ERIOT EDTA + [Mg–ERIOT] → [Mg–EDTA] + ERIOT

Equações 03 e 04: representação simplificada das reações que ocorrem na titulação para a determinação da dureza total.

i) Determinação da dureza em cálcio (dureza cálcica) da água

Procedimento realizado em duplicata

Obs: deverá ser feita uma prova em branco para o indicador utilizado nesta determinação com água destilada. Os procedimentos que devem ser seguidos são idênticos aos da determinação.

1) Adicionar 5 mL de NaOH 2,0 mol L-1 para a precipitação do magnésio:

Mg2+(aq) + 2OH-

(aq) → Mg(OH)2(s)

Equação 05: precipitação do íon magnésio em solução.

2) Adicionar uma porção de murexide (0,4 – 5,0 g)3) Titular com a solução de EDTA 0,0141 mol L-1 até viragem de róseo para violeta intenso4) Calcular a dureza cálcica em termos de mg L-1 de CaCO3

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100,00 mL de água de rede

Figura 06: viragem da titulação para determinação da dureza cálcica.

EDTA + [Mg–Murexide] → [Mg–EDTA] + MurexideEquação 06: representação simplificada da reação que ocorre na titulação para a

determinação da dureza cálcica.

V. 2. Cálculos e resultados

a) Grupo 1

Determinação da dureza total da água

Tabela 03: dados experimentais obtidos na determinação da dureza total da água

Dureza totalVolume de EDTA

gasto (mL)V1 3,60V2 3,50Vm 3,55

O teste em branco mostrou que não havia íons cálcio ou íons magnésio na água destilada. Portanto, não deve ser subtraído nenhum valor dos cálculos.

nmE(EDTA) = nmE(CaCO3)(N.V.fc)EDTA = mCaCO3 (g) / (100,086/2000)

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O equivalente-grama do EDTA é igual a sua massa molar dividida por 2. Logo, sua normalidade (N) será:

N = M x 2N = 0,0141 x 2N = 0,0282 eqg L-1

Assim:

0,0282 x 3,55 x 0,9850 = m CaCO3 / 0,050043m CaCO3 = 4,9347 x 10-3 g = 4,9347 mg

Para expressar o resultado em mg L-1:

4,9347 mg CaCO3 _____ 100,00 mL (alíquota)x ___________________1000,00 mL x = 49,4 mg

Resultado (grupo 1): 49,4 mg L-1 de CaCO3

Determinação da dureza cálcica da água

Tabela 04: dados experimentais obtidos na determinação da dureza cálcica água

Dureza cálcicaVolume de EDTA

gasto (mL)V1 2,70V2 2,80Vm 2,75

O teste em branco mostrou que não havia íons cálcio ou íons magnésio na água destilada. Portanto, não deve ser subtraído nenhum valor dos cálculos.

nmE(EDTA) = nmE(CaCO3)(N.V.fc)EDTA = mCaCO3 (g) / (100,086/2000)0,0282 x 2,75 x 0,9850 = m CaCO3 / 0,050043m CaCO3 = 3,8226 x 10-3 g = 3,8226 mg

Para expressar o resultado em mg L-1:

3,8226 mg CaCO3 _____ 100,00 mL (alíquota)

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x ___________________1000,00 mL x = 38,2 mg

Resultado (grupo 1): 38,2 mg L-1 de CaCO3

Determinação da dureza em magnésio da água

A dureza em magnésio da água é obtida pela diferença entre a dureza total e a dureza cálcica. Ela também pode ser expressa por mg L-1 de CaCO3:

Dureza total – Dureza cálcica = Dureza em magnésio49,4 – 38,2 = Dureza em magnésioDureza em magnésio = 11,2 mg L-1 de CaCO3

b) Análise dos resultados obtidos pela sub-turma – Tratamento estatístico

Tabela 05: Resultados obtidos pela sub-turma

GrupoDureza total

(mg L-1 de CaCO3)Dureza cálcica

(mg L-1 de CaCO3)Dureza em magnésio(mg L-1 de CaCO3)

1 49,4 38,2 11,22 51,0 38,2 12,83 50,0 38,2 11,84 50,0 40,2 9,8

Dureza total – Análise da precisão

Média dos resultados (Xm)Xm = 50,1

Desvio padrão (S)S = 0,6633

Desvio padrão da média (Sx)Sx = S / √N (N = 4) → Sx = 0,3317

Coeficiente de variação (CV)CV = (S / Xm) x 100 → CV =1,32% Precisão aceitável (CV ≤ 5%)

Expressão do resultado com intervalo de confiançaμ = Xm ± t.Sxt = 3,182 (95%, 4)μ = 50,1 ± 1,1 mg L-1 de CaCO3 (95%, 4)

Dureza cálcica – Análise da precisão

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Média dos resultados (Xm)Xm = 38,7

Desvio padrão (S)S = 1

Desvio padrão da média (Sx)Sx = S / √N (N = 4) → Sx = 0,5

Coeficiente de variação (CV)CV = (S / Xm) x 100 → CV = 2,58% Precisão aceitável (CV ≤ 5%)

Expressão do resultado com intervalo de confiançaμ = Xm ± t.Sxt = 3,182 (95%, 4)μ = 38,7 ± 1,6 mg L-1 de CaCO3 (95%, 4)

Dureza em magnésio – Análise da precisão

Média dos resultados (Xm)Xm = 11,4

Desvio padrão (S)S = 1,2543

Desvio padrão da média (Sx)Sx = S / √N (N = 4) → Sx = 0,6272

Coeficiente de variação (CV)CV = (S / Xm) x 100 → CV = 11,00%Precisão inaceitável (CV > 5%)

Expressão do resultado com intervalo de confiançaμ = Xm ± t.Sxt = 3,182 (95%, 4)μ = 11,4 ± 2,0 mg L-1 de CaCO3

Apresentação dos resultados finais da prática com tratamento estatístico

Tabela 06: resultados obtidos com avaliação da precisão e intervalo de confiança

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DeterminaçãoResultado

(IC = 95%)

Coeficiente de variação (CV)

em %

Dureza total(mg L-1 de CaCO3)

50,1 ± 1,11,32

Precisão aceitável

Dureza cálcica(mg L-1 de CaCO3)

38,7 ± 1,62,58

Precisão aceitável

Dureza em magnésio(mg L-1 de CaCO3)

11,4 ± 2,011,00

Precisão inaceitável

V. 3. DiscussãoPara verificar se os resultados obtidos foram eficientes, fez-se um tratamento

estatístico entre os valores encontrados pelos grupos da sub-turma. Como é possível verificar na Tabela 06, tanto os resultados de dureza total quanto os de dureza cálcica apresentaram precisão aceitável, uma vez que o coeficiente de variação entre esses valores foi inferior a 5%. No entanto, as medidas de dureza em magnésio não foram precisas, pois o CV foi superior a 5%.

As diferenças existentes entre os resultados podem ser atribuídas ao fato de que a prática baseou-se em medidas de volume com valores muito baixo. Assim, uma única gota a mais ou a menos é capaz de interferir consideravelmente no resultado final.

Vale ressaltar que não há valores de referência para o método, não sendo possível realizar uma análise da exatidão.

VI. ConclusãoConclui-se que os objetivos da prática foram alcançados: foram feitas as medidas de

dureza total, cálcica e em magnésio. A dureza total foi de 49,4 mg L-1, a dureza cálcica foi de 38,2 mg L-1 e a dureza em magnésio foi de 11,2 mg L -1. Os resultados apresentam bom grau de confiabilidade, excetuando-se o de dureza em magnésio, que tem precisão inaceitável.

Conclui-se também que a amostra analisada de água enquadra-se na classificação de água mole, pois a dureza total foi inferior a 50 mg L-1.

VII. Principais aprendizagens

VII. 1. Domínio cognitivoAplicação do conhecimento sobre volumetria de complexação, mais

especificadamente daquelas que utilizam EDTA, em duas dosagens que se complementam. Foram relembrados conceitos relacionados à formação de complexos. Além disso, novos conceitos foram apresentados, como o de indicadores metalométricos e o de constante de estabilidade.

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VII. 2. Domínio psico-motorA principal aprendizagem nesse domínio está relacionada ao treinamento da

visualização de pontos finais de titulações.

VII. 3. Domínio afetivoAs dosagens realizadas exigiram bom relacionamento tanto entre os membros de um

grupo, quanto entre todos os estudantes. Os membros de um mesmo grupo, especialmente, precisaram dividir bem as tarefas e trabalhar com ética e comprometimento para que se chegasse a bons resultados.

VIII. Questionário

1) Qual o equivalente-grama do EDTA?Apesar de ser um ácido tetraprótico, o EDTA só libera dois mols de hidrônio para o meio. Por esse motivo, o equivalente-grama desse composto é sua massa molar dividido por dois, ou:

EEDTA = MMEDTA/2 = 328,1/2 = 164,05 eqg

2) Por que o EDTA não é um padrão primário?Para ser padrão primário, a substância deve apresentar alta estabilidade. No entanto, o EDTA reage com a luz do ambiente.

3) Qual o fator de correção do EDTA padronizado? Indique os cálculos efetuados.nEDTA = nZnO

(M x V x fc)EDTA = (M x V x fc) ZnO

0,0141 x 25,38 x fc = 0,0141 x 25 x 1fcEDTA = 0,9850

4) Por que se dosa a dureza de águas de caldeira?A dosagem de dureza de águas de caldeira é importante para se verificar se essa propriedade está dentro dos padrões estabelecidos. Valores acima do máximo permitido por legislação podem ser prejudiciais à própria indústria, causando problemas como incrustações e abrasão.

5) Por que se adiciona solução de HCl 1:1 na solução de ZnO? O ácido clorídrico é adicionado com o objetivo de auxiliar a solubilização do óxido de zinco, que não é muito solúvel em água.

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6) O que é o EDTA? Qual a sua fórmula estrutural?O EDTA é um ácido orgânico muito utilizado em análises complexométricas. Sua estrutura está ilustrada na Figura 01 deste relatório, no item I. 2.

7) Como se prepara solução sólida de negro de eriocromo T?A solução de ERIOT tem concentração de 0,1% m m -1. Seu preparo é feito medindo-se 0,1 g de ERIOT e misturando-se esse sólido a 99,9 g de cloreto de sódio anidro. A homogeneização da solução é feita em gral, com auxílio de pistilo.

8) Qual a função do cloreto de amônio e amônia nessa dosagem?O cloreto de amônio e amônia é utilizado como solução tampão para manter o pH próximo de 10 durante a dosagem. O sal dissódico de EDTA encontra-se dissociado (Equação 07) e, ao reagir com os metais da amostra, libera íons hidrônio para o meio (Equação 08). Dessa forma, o pH alcalino faz com que o H3O+ seja consumido, o que desloca o equilíbrio da reação para a direita.

Na2H2Y → 2Na+ + H2Y2-

Equação 07: dissociação do sal dissódico de EDTA.

M+ + H2Y2- + H2O → [MY]3- + 2H3O+

Equação 08: formação de hidrônio como produto da reação de complexação.

9) Por que devemos aquecer a 60°C a solução de EDTA?O aquecimento da solução é feito para favorecer a dissolução do sólido na água.

10) Qual a dureza total da água analisada? E a dureza em cálcio?A dureza total é de 49,3 mg de CaCO3 por litro, enquanto a dureza cálcica é de 38,2 mg de CaCO3 por litro.

11) Como você classificaria esta água em termos de dureza?De acordo com os valores de referência fornecidos no roteiro, pode-se classificar a água analisada como mole. (dureza inferior a 50 mg L-1).

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IX. Referências bibliográficas

[1] PORTARIA N.º 518, DE 25 DE MARÇO DE 2004. Disponível em:<http://www.agrolab.com.br/portaria%20518_04.pdf> Acesso em 14 de novembro de 2011.

[2] Roteiro disponibilizado pela professora Jeannette de Magalhães Moreira Lopes

[3] SILVA, Moacir Pereira da. Análise Química Quantitativa Teórica. Belo Horizonte, 2005.

[4] Ácido clorídrico. Disponível em:<http://www.cetesb.sp.gov.br/Emergencia/produtos/ficha_completa1.asp?consulta=ÁCIDO%20CLORÍDRICO>

[5] EDTA. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/EDTA>

[6] Hidróxido de sódio. Disponível em:<http://www.cetesb.sp.gov.br/Emergencia/produtos/ficha_completa1.asp?consulta=HIDRÓXIDO%20DE%20SÓDIO>

[7] Negro de eriocromo T. Disponível em:<http://www.fmaia.com.br/OT%20013.doc>

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[8] Murexida. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Murexida>

[9] Óxido de zinco. Disponível em:<http://64.233.169.104/search?q=cache:w_dVlSOAYLcJ:www.eel.usp.br/gsmt-cipa/3normalizacao/mini_fis/mini_pdf/oxido_zinco048.pdf+%C3%B3xido+de+zinco&hl=pt-BR&ct=clnk&cd=4&gl=br&lr=lang_pt>

[10] SKOOG, Douglas A., et al. Fundamentos de Química Analítica. Tradução de Marco Tadeu Grasso. São Paulo - Pioneira Thomsom Learning, 2006

ANEXO A – Tratamento de resíduos

Tabela A: Caracterização dos resíduos gerados e taxa de geração

Resíduo gerado

Classe do resíduo

Massa ou volume

(por grupo – 3 pessoas)

Massa ouvolume

(por sub-turma)

Massa ou volume

(por turma)

Massa ou volume

(por aluno)

(1) Titulação: Dureza total

I 200 mL 940 mL 2820 mL* 76 mL*

(2) Titulação: Dureza cálcica

I 200 mL 960 mL 2880 mL* 78 mL*

(3) Ambiente da bureta

I ≈ 5 mL ≈ 20 mL ≈ 60 mL* ≈ 2 mL*

* Valores estimados

Espécies presentes nos resíduos

(1) Titulação – Dureza totalERIOT, [Mg-EDTA], [Ca-EDTA], Cl-

(aq), NH4+

(aq)

(2) Titulação – Dureza cálcicaMg(OH)(s), Murexide, [Mg-EDTA], OH-

(aq), Na+(aq)

(3) Ambiente da buretaEDTA

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Considerações sobre as espécies e propostas de tratamento

O EDTA, complexando ou não os metais em questão (Ca ou Mg), não apresenta toxicidade relevante para corpos aquáticos e não necessidade de precauções especiais na eliminação [1].

O indicador ERIOT, presente no resíduo 1, é considerado tóxico se ingerido por humanos e outros animais. Contudo, os danos que ele pode provocar ao meio ambiente só se tornam relevantes para concentrações maiores do que a do resíduo 1. Os valores máximos permitidos para despejo são desconhecidos [2].

O indicador Murexide, presente no resíduo 2, não teve sua toxicidade descrita com precisão [3], sendo recomendado que se siga a legislação municipal, estadual ou federal para o tratamento e disposição. Para os nossos fins, ele será considerado atóxico, principalmente por aparecer em pequena quantidade no resíduo 2.

Quanto aos demais íons presentes (Cl-, NH4+, Na+, OH-) não se observa nenhuma

espécie de toxicidade relevante. Propõe-se, então, que os três resíduos sejam transferidos para um só recipiente, mas antes disso, que se separe o sólido presente [Mg(OH)2] por uma filtração simples com o objetivo de se trabalhar com soluções homogêneas. Este sólido pode ser secado e purificado posteriormente para algum fim.

Após a filtração, tendo uma fase líquida homogênea de resíduos sem nenhuma toxicidade relevante, resta fazer a medição de pH da solução. Caso ele esteja entre a faixa permitida para descarte (5-9), o resíduo poderá ser imediatamente descartado. Caso contrário, será necessário adicionar alguma solução ácida ou alcalina (dependendo do pH) para que se atinja a faixa permitida.

Referências bibliográficas

[1] ANALISA – Identificação do produto ETDADisponível em: <http://www.goldanalisa.com.br/fispq/EDTA_FISPQ.pdf> Acesso em 14/11/11

[2] ANALISTA – Ficha de Informações de Segurança de Produtos Químicos (FISPQ) – Preto de Eriocromo T. Disponível em: <http://www.cpact.embrapa.br/fispq/pdf/PretodeEriocromo.pdf> Acesso em 14/11/11

[3] MERCK - Ficha de Informações de Segurança de Produtos Químicos (FISPQ) - Murexida Disponível em: <www.merck-chemicals.com.br> Acesso em 14/11/11

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