Na determinação da dureza total da água, o químico realizou titulações com EDTA (ácido etilenodiamino tetra-acético) 0,011 mol/L, conforme metodologia proposta pela Fundação Nacional de Saúde. Nesse processo, 100 mL de amostra foi titulada com EDTA, usando indicador específico, resultando em um consumo médio ± desvio-padrão de 7,00 ± 0,01 mL de titulante. Considere que a reação entre o EDTA e o íon metálico (Ca2+) apresenta estequiometria 1 : 1, conforme exemplificado a seguir: EDTA + Ca2+ → [Ca . EDTA]complexo Sabendo que o resultado de dureza é expresso em mg/L de CaCO3, a análise físico-química da referida amostra resultará no valor de dureza total de: (Dados: massa molar do CaCO3= 100 g/mol.)
- A)10
Errada, porque 10 mg/L subestima bastante o valor ao não converter corretamente o volume titulado para a unidade por litro.
- B)31
Errada, porque 31 mg/L ainda fica abaixo do resultado obtido ao aplicar a estequiometria 1:1 e a conversão para CaCO3.
- C)77
Certa, pois o cálculo da titulação leva a 77 mg/L de dureza total expressa como CaCO3.
- D)117
Errada, porque 117 mg/L superestima o resultado, geralmente por erro na conversão de volume ou de massa molar.
- E)121
Errada, porque 121 mg/L não corresponde à quantidade de EDTA consumida na titulação nem à conversão correta para CaCO3.
Gabarito: C
A dureza total da água indica, em geral, a presença de íons como Ca2+ e Mg2+, e uma forma clássica de medição é a титulação com EDTA. O ponto-chave aqui é que o EDTA reage com o metal na proporção 1:1, então a quantidade de mols de EDTA gastos é a mesma quantidade de mols de Ca2+ equivalente na amostra. Sem mistério de alquimista: é só usar n = C x V. Aqui, o volume gasto foi 7,00 mL de EDTA 0,011 mol/L. Convertendo para litros: 0,007 L. Então, n(EDTA) = 0,011 x 0,007 = 7,7 x 10^-5 mol. Como a proporção com Ca2+ é 1:1, essa é também a quantidade de mols de CaCO3 equivalente na amostra de 100 mL. Agora vem a conversão para a unidade pedida, mg/L como CaCO3. Em 100 mL há 7,7 x 10^-5 mol de equivalente, e cada mol de CaCO3 tem massa molar de 100 g/mol. Logo, massa = 7,7 x 10^-5 x 100 = 7,7 x 10^-3 g = 7,7 mg em 100 mL. Como a resposta deve ser por litro, multiplica-se por 10: 77 mg/L. Por isso, o gabarito correto é a alternativa C. Em questões de dureza, a banca costuma cobrar exatamente essa sequência: mols pelo EDTA, relação 1:1 e conversão final para mg/L de CaCO3. Se você organizou essas três etapas, a conta fecha redondinha.