Olá, boa tarde Ana!
Vou responder com o intuito de te ajudar e de demonstrar o passo a passo:
1- Para calcular o volume de EDTA 0,500 mol/L necessário para titular 20 mL de Mg(NO3)2 na concentração de 0,1M, é preciso utilizar a equação estequiométrica que relaciona as quantidades de reagentes envolvidos na reação de titulação.
A reação entre o EDTA e o Mg(NO3)2 pode ser representada pela equação química abaixo:
EDTA + Mg(NO3)2 ? Mg-EDTA + 2HNO3
Nessa reação, ocorre a formação do complexo Mg-EDTA e liberação de ácido nítrico.
Para calcular o volume de EDTA necessário para titular 20 mL de Mg(NO3)2, é preciso saber a quantidade de mols de Mg(NO3)2 presente na solução. Para isso, pode-se utilizar a fórmula de concentração:
C = n/V
Onde:?C = concentração (em mol/L)?n = quantidade de mols?V = volume (em L)
Substituindo os valores conhecidos, temos:
0,1 mol/L = n/0,02 L
n = 0,002 mol
A partir daí, pode-se utilizar a estequiometria da reação para determinar a quantidade de EDTA necessária para reagir com todo o Mg(NO3)2 presente na solução. Pela equação química, sabe-se que 1 mol de Mg(NO3)2 reage com 1 mol de EDTA. Portanto, a quantidade de mols de EDTA necessária será igual à quantidade de mols de Mg(NO3)2:
n EDTA = n Mg(NO3)2
n = 0,002 mol
Por fim, pode-se calcular o volume de EDTA necessário utilizando novamente a fórmula de concentração:
C = n/V
0,5 mol/L = 0,002 mol/V
V = 0,004 L
V = 4 mL
Portanto, para titular 20 mL de Mg(NO3)2 na concentração de 0,1M, será necessário utilizar 4 mL de EDTA 0,500 mol/L.
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2- Para determinar a dureza total em ppm de CaCO3, precisamos levar em consideração a relação entre a quantidade de EDTA utilizado na titulação e a concentração de Ca²+ presente na amostra de água.
A equação química balanceada para a reação entre o Ca²+ e o EDTA é a seguinte:
(Ca²+) + EDTA -> Ca - EDTA
Podemos observar que ocorre uma reação 1:1 entre o Ca²+ e o EDTA.
A partir dos dados fornecidos:
Volume de EDTA utilizado = 10 mL = 0,010 L
Concentração molar do EDTA = 0,011 mol/L (M)
Podemos calcular a quantidade de EDTA utilizado na titulação:
Quantidade de EDTA = Volume x Concentração Quantidade
EDTA = 0,010 L x 0,011 mol/L
EDTA = 0,00011 mol
Como a reação é 1:1 entre o Ca²+ e o EDTA, a quantidade de Ca²+ presente na amostra de água é igual à quantidade de EDTA utilizado:
Quantidade de Ca²+ = 0,00011 mol
Agora, precisamos converter a quantidade de Ca²+ em ppm de CaCO3. Para isso, vamos utilizar a relação entre a massa molar do CaCO3 e o seu número de mols.
Massa molar do CaCO3 = 100,00 g/mol
Quantidade de CaCO3 = Quantidade de Ca²+ x Massa molar do CaCO3
CaCO3 = 0,00011 mol x 100,00 g/mol
CaCO3 = 0,011 g
Para converter a quantidade de CaCO3 em ppm (partes por milhão), podemos utilizar a seguinte fórmula:
ppm = (Quantidade de CaCO3 / Volume da amostra) × 10^6
Volume da amostra = 15 mL = 0,015 L
ppm = (0,011 g / 0, 015 L) × 10^6
ppm = 0,000165 × 10^6
ppm = 165 ppm
Logo, a dureza total da amostra de água é de aproximadamente 165 ppm de CaCO3.
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Espero ter ajudado!
Do seu professor, André Luís!
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Bons estudos!