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Reações

Quando o íon metálico a ser determinado é o cálcio, muitas vezes ele está presente na forma de carbonato de cálcio (CaCO₃). Antes da titulação complexométrica com EDTA, o carbonato de cálcio precisa ser dissolvido em uma solução ácida para liberar os íons cálcio (Ca²⁺). A reação de dissolução do carbonato de cálcio em ácido pode ser representada da seguinte maneira:

$$\text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{Ca}^{2+} + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} + 2\text{Cl}^-$$

Titulação Complexométrica com EDTA

Após a dissolução do CaCO₃ e a liberação dos íons Ca²⁺, a titulação pode ser conduzida com EDTA. A reação entre os íons cálcio e o EDTA é:

$$\text{Ca}^{2+} + \text{EDTA}^{4-} \rightarrow \text{CaEDTA}^{2-}$$

Indicador e Reação de Coloração

Durante a titulação, o indicador Eriochrome Black T é usado para identificar o ponto final. Inicialmente, o indicador forma um complexo com os íons cálcio, exibindo uma cor vermelha. Quando todo o cálcio é complexado pelo EDTA, o indicador é liberado, e a solução muda de cor para azul, sinalizando o ponto final.

Reações com o Indicador:

1. Antes da Titulação (com Ca²⁺ e Eriochrome Black T):

$$\text{Ca}^{2+} + \text{Eriochrome Black T} \rightarrow \text{Complexo Vermelho}$$

2. Durante a Titulação (com EDTA):

$$\text{Ca-Complexo Vermelho} + \text{EDTA}^{4-} \rightarrow \text{CaEDTA}^{2-} + \text{Eriochrome Black T (Azul)}$$

Procedimento

1. Preparação da Solução de Amostra:

   • Dissolver uma quantidade conhecida de CaCO₃ em ácido clorídrico (HCl) para liberar os íons Ca²⁺.
   • Neutralizar o excesso de ácido com uma base adequada, se necessário.

2. Titulação:

   • Transferir a solução contendo os íons Ca²⁺ para um Erlenmeyer.
   • Adicionar a solução tampão para manter o pH em torno de 10, que é o pH ideal para a complexação do cálcio com EDTA.
   • Adicionar algumas gotas de indicador Eriochrome Black T.
   • Titular a solução com a solução padrão de EDTA até observar a mudança de cor de vermelho para azul.

3. Cálculo da Concentração:

   • Calcular a concentração dos íons cálcio na amostra com base no volume de EDTA utilizado na titulação.

Esse método permite a determinação precisa da quantidade de cálcio em amostras que contêm carbonato de cálcio, garantindo resultados confiáveis para análises químicas e industriais.