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Se quiere determinar el contenido en calcio en un agua de pozo. Para ello, se precipita la totalidad del catión calcio presente en 0,500 l de agua, empleando una disolución acuosa de carbonato de sodio. El precipitado una vez lavado, se disuelve en 30 ml de ácido clorhídrico 0,100 M. El exceso de ácido clorhídrico añadido se valora con hidróxido sódico necesitándose 9,80 ml de una disolución acuosa de hidróxido sódico 0,100 M. Calcular la concentración del catión calcio en el agua expresada en mg/l. Datos : Suponer que solo precipita el catión calcio. Valoración por retroceso.

Se precipita el Ca²⁺ en forma de CaCO₃:

Ca²⁺ + Na₂CO₃    →    CaCO₃ ↓ + 2 Na⁺

El precipitado se trata con HCl en exceso, que lo descompone en CaCl₂, CO₂ y H₂O.

CaCO₃ + 2 HCl    →    CaCl₂ + CO₂ + H₂O

El exceso de HCl se valora con NaOH.

HCl + NaOH    →    NaCl + H₂O

Cantidad de HCl añadido (mmol) = 30 mL · 0,100 mmol/mL = 3,00 mmol de HCl inicial

Cantidad de NaOH gastada en el valoración del exceso de HCl (mmol) = 9,80 mL · 0,100 mmol/mL = 0,98 mmol NaOH

Cantidad de HCl que reaccionó con el NaOH = 0,98 mmol HCl, pues reaccionan mol a mol.

Cantidad de HCl que reaccionó con el CaCO₃ = 3,00 - 0,98 = 2,02 mmol

Cantidad de CaCO₃ descompuesta por el HCl = 2,02 / 2 = 1,01 mmol, pues reaccionan en la proporción 2 mmol HCl : 1 mmol CaCO₃.

Cantidad de iones Ca²⁺ presentes en el agua = 1,01 mmol Ca²⁺, pues cada mmol de CaCO₃ se corresponde con 1 mmol de Ca²⁺.

Masa de Ca²⁺ (mg) = 1,01 mmol · 40 mg/mmol = 40,4 mg

Concentración de Ca²⁺ = 40,4 mg / 0,500 L = 80,8 mg/L

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