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gmalasia
Nivel 2
Registrado: 25 Feb 2010
Mensajes: 12
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3. Se determino la composición química de una muestra de agua extraída en un pozo de petróleo, encontrandose que para evitar el depósito de sarro en los tubos de extracción, es necesario eliminar la dureza presente. Se informo la cantidad de especies iónicas de la muestra: 8.36 mg de hidrogeno carbonato, 2.17mg de magnesiom 5.34 de cloruro, 2.61 mg de calcio y 1.05mg de sulfato. Considerando que la muestra era de 50cm3.
a) clasificar el agua según su dureza
b) determinar los diferentes tipos de dureza del agua.
c) escribir la ecuación de la reacción que sucede si se somete a ebullición.
d) una forma industrial de eliminar la dureza total presente en el agua es tratarla por el método de la cal-sodam determinar la masa de cada uno de los reactivos necesaria para realizar ese tratamiento en 100L de agua.
RTA: a) es muy dura, b) Dtotal: 309ppm, Dtemp: 137ppm, D perm: 175 ppm d) 13.2g de Ca(OH)2, y 18.3g de Na2CO3
La parte que no puedo hacer... es la D.
Si alguien sabe hacerlo y me lo quiere explicar se lo agradeceré. Si alguien lo tiene hecho y me lo quiere mandar también.
muchas gracias!
german
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Trigger
Nivel 8
Registrado: 06 Ago 2008
Mensajes: 524
Carrera: Industrial
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| Para no hacer un post nuevo, tengo la misma duda, no tengo idea como plantear el ITEM D
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Marinchun
Nivel 8
Registrado: 07 Feb 2010
Mensajes: 525
Carrera: Mecánica y Naval
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Para el método de Cal-Soda, ( Ca(OH)2 y Na2CO3 ), si consideramos que la muestra no se sometió a ebullición, utilizás 6 ecuaciones, 3 para eliminar dureza permanente y 3 para la temporaria.
Primero pasaría los datos a moles:
hidrógeno carbonato: 1,37x10^-4 mol
magnesio: 8.93x10^-5 mol
calcio: 6,51x10^-5 mol (todo el calcio se "asocia" con el hidrógeno carbonato)
haciendo cuentas, te queda que hay 1,737x10^-5 moles de magnesio "libres" (que no se combinan con el hidrógeno carbonato) y 7,193x10^-5 moles que "se asocian" con el hidrógeno carbonato.
Luego, debés considerar las siguientes reacciones:
Para la eliminación de dureza temporaria:
(1) Ca(HCO3)2(ac) + Ca(OH)2(ac) ---> 2CaCO3(s) + 2H2O
(2) Mg(HCO3)2(ac) + 2Ca(OH)2(ac) ---> MgCO3(ac) + 2CaCO3(s) + 2H2O
(3) MgCO3(ac) + Ca(OH)2(ac) ---> CaCO3(s) + Mg(OH)2
Para eliminar la dureza permanente:
(4) CaSO4(ac) + Na2CO3(ac) ---> Na2SO4(ac) + CaCO3(s)
(5) MgCl2(ac) + Ca(OH)2(ac) ---> Mg(OH)2(s) + CaCl2(ac)
(6) CaCl2(ac) + Na2CO3(ac) ---> CaCO3(s) + 2NaCl(ac)
Entonces:
los moles de Ca(HCO3)2 (ver reacción (1)) se corresponden con los moles de calcio calculados previamente. A su vez, por estequiometría, ya que la relación es uno a uno, necesitás esa cantidad de Ca(OH)2.
Considerando las reacciones (2) y (3), y los moles de magnesio que "se asocian" con el hidrógeno carbonato, estequiométricamente ves que necesitás el triple de Ca(OH)2.
Luego considerando las reaccines (5) y (6) y los moles de magnesio "libres", se concluye que necesitás esa cantidad de moles de Ca(OH)2 y también esa cantidad de Na2CO3.
En conclusión,
moles de Ca(OH)2 = moles de Ca + 3*moles de Mg que "se asocian" + moles de Mg libres
moles de Na2CO3 = moles de Mg "libres"
En este caso yo lo hice para la muestra de 50 cm3. Después lo sacás para la muestra de 100 litros multiplicando como corresponda (calculás moles totales y luego la masa).
Creo que así se hace. Sino corrijanlo 
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Trigger
Nivel 8
Registrado: 06 Ago 2008
Mensajes: 524
Carrera: Industrial
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| A que te referis con "haciendo cuentas, te queda que hay 1,737x10^-5 moles de magnesio "libres" (que no se combinan con el hidrógeno carbonato) y 7,193x10^-5 moles que "se asocian" con el hidrógeno carbonato. " ?
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Marinchun
Nivel 8
Registrado: 07 Feb 2010
Mensajes: 525
Carrera: Mecánica y Naval
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ahora que lo veo bien, me equivoqué con la cantidad de moles, jeje
para el Mg:
hay 8.59x10^-5 moles "libres" y 3,4x10^-6 que "se asocian"
Como es una solución acuosa, todos estos compuestos iónicos están disociados en sus iones. Pero para que ocurran las reacciones que utiliza el método de cal-soda, lo asocio, los considero como el compuesto en si (podés escribir las mismas reacciones de forma iónica, si te parece más claro).
Los moles que "se asocian" son los que considero que se encuentran en la dureza temporaria. Los "libres" los que considero en la dureza permanente.
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koreano
Nivel 9
Registrado: 15 Jul 2010
Mensajes: 1796
Carrera: No especificada
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| Necesito una mano, no me cierra como calcular cual de la dureza es permanente y cual es temporal. Para calcular la dureza total no tengo problema, 24mg de Mg+2 aportan 100 ppm, 40mg de Ca+2 aportan 100 ppm y sale con reglas de tres. Pero como hago para saber después cual es de qué tipo? Traté de hacer las combinaciones posibles pasando las cantidades de cada ion a milimoles y la verdad es un alto quilombo. No hay una manera mas rápida o formulita?
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Trigger
Nivel 8
Registrado: 06 Ago 2008
Mensajes: 524
Carrera: Industrial
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Koreano, yo ese ejercicio lo plantie de la siguiente y me dio los resultados que dicen en la guia, voy a tratar de ser lo mas claro posible:
De la muestra, los unicos datos que te sirven son 2,17mg de Mg, 2,61mg de Ca y 8,36mg de HCO3.
La dureza temporaria es la cantidad de Ca o Mg que puede captar el HCO3 que hay en la muestra.
De la ecuacion de la reaccion vos tenes:
Ca(o Mg) + 2HCO3 -----> Ca(o Mg)CO3 + CO2 + H20
8,36mg de HCO3=0,137 mmol
2,17mg de Mg=0,089 mmol
2,61mg de Ca=0,065 mmol
entonces por estequeometria planteas:
cada 2 de HCO3, capta 1 de Mg y Ca entonces cada 0,137 mmol de HCO3 capta 0,0685mmol de Mg y Ca
ahora vas a la ecuacion de Dtemp:
Dtemp=0,0685mmolx100mg/mmolx1/0,05l=137ppm
y como ya tenias la dureza total planteas
Dtotal= Dperm + Dtemp y despejas la dureza permanente
la dureza permamente es la cantidad de
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Trigger
Nivel 8
Registrado: 06 Ago 2008
Mensajes: 524
Carrera: Industrial
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Ca y Mg remanente luego del calentamiento
(aprete submit sin querer)
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Amintoros
Nivel 8
Registrado: 20 Mar 2008
Mensajes: 533
Carrera: Química
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La dureza es debida a la presencia de Ca++ y Mg++; más allá de que sea permanente o temporaria, se debe a esos iones (hilando fino, la contribución de otros iones es desestimable frente a la de los primeros).
Se dice que es temporaria cuando se puede eliminar mediante ebullición. Esto sólo puede suceder si hay bicarbonato presente: a la temperatura de la ebullición, los iones Ca++ y Mg++ reaccionan con el HCO3- para dar productos insolubles.
Entonces, una forma rápida de calcular la dureza temporaria es calcular la concentración del anión bicarbonato en la muestra de agua; los moles de Ca++ y/o Mg++ que van a reaccionar son, por estequiometría, la mitad de los moles de HCO3-, siempre y cuando no haya bicarbonato en exceso respecto de la cantidad estequiométricamente necesaria para reaccionar con todo el Ca++ y Mg++ (si hay exceso de bicarbonato, todo el Ca++ y/o Mg++ presente en la muestra genera dureza temporaria. El resto de bicarbonato no reacciona, queda en solución). Y lo que no es dureza temporaria, es permanente. Espero se haya entendido
edit: no vi el mensaje de trigger, me distraje viendo alf, el primer capítulo!
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| Elmo Lesto escribió:
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| Bistek escribió:
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por qué pasa que a veces entro al foro y esta todo en aleman?
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Ahí aplicaron la transformada de Führer
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cuando la yerba mate
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koreano
Nivel 9
Registrado: 15 Jul 2010
Mensajes: 1796
Carrera: No especificada
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Claro, lo que no me cierra es ese "y/o" que le ponen a los moles de Ca y Mg. Como sabés con cuál de los dos reacciona? No cambia la dureza si reacciona con uno o con otro? O reacciona con los dos?
Igual no importa, ya tengo el metodo mecánico para resolverlo y los ej salen así que ya fue
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Marinchun
Nivel 8
Registrado: 07 Feb 2010
Mensajes: 525
Carrera: Mecánica y Naval
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| koreano escribió:
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Claro, lo que no me cierra es ese "y/o" que le ponen a los moles de Ca y Mg. Como sabés con cuál de los dos reacciona? No cambia la dureza si reacciona con uno o con otro? O reacciona con los dos?
Igual no importa, ya tengo el metodo mecánico para resolverlo y los ej salen así que ya fue
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Si estás hablando de dureza temporaria, primero debés considerar que el hidrógenocarbonato reacciona con el calcio y luego, si "sobra" reacciona con el magnesio. Esos me dijeron los de la práctica puesto que de estas dos reacciones:
2(HCO3)-(ac) + Ca2+(ac) ---> CaCO3(s) + CO2(g) + H2O
2(HCO3)-(ac) + Mg2+(ac) ---> Mg(OH)2(s) + 2CO2(g)
La primera ocurre en primer lugar (tiene que ver con condiciones que van más allá del conocimiento de un estudiante era bastante difícil explicarlo asi que los profes me dijeron que lo tome como si fuese una verdad absoluta )
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Amintoros
Nivel 8
Registrado: 20 Mar 2008
Mensajes: 533
Carrera: Química
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jajaj es como dice Marinchun. No es algo difícil, sólo que la explicación concierne a un tema que no se da más en 63.01.
El carbonato de calcio es más insoluble que el hidróxido de magnesio, por lo que la primera reacción está más desplazada hacia la formación de productos que la segunda. En otras palabras: en las condiciones de reacción, el Ca++ tiende a estar más como CaCO3(s) que como Ca++(ac), y esa tendencia es más fuerte que la del Mg++ a estar como Mg(OH)2(s).
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| Elmo Lesto escribió:
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| Bistek escribió:
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por qué pasa que a veces entro al foro y esta todo en aleman?
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Ahí aplicaron la transformada de Führer
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cuando la yerba mate
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Cachengue
Nivel 4
Registrado: 31 Ago 2009
Mensajes: 112
Carrera: Industrial
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Sigo mirando la resolucion que postearon del item d y algunas cosas no me cierran.
Las primeras 2 ec las sigo (aunque en los productos de la 2 se me formaria
Mg(OH)2 ), ya en la 3 siguiendo la guia de industrial, me quedarian los iones de mg excedentes, que al juntarlos con Ca(OH)2 se me forman Mg(OH)2 e iones Ca
Despues, estos los elimino haciendo Ca + Na2CO3 -> CaCO3 + 2 Na, y asi elimine todos los iones Mg y Ca.
Despues no entiendo bien como hacer para eliminar el sulfato y el cloro, no entiendo porque las juntan con Mg o Ca y porque usan sal/soda para disolverlas. Alguien que me de una mano?
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Amintoros
Nivel 8
Registrado: 20 Mar 2008
Mensajes: 533
Carrera: Química
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Con el método de cal-soda sólo eliminás los iones que que contribuyen a la dureza, no todos los iones.
Lo que hay que saber del método es:
-Con la soda (bicarbonato de sodio) se elimina la dureza permanente debida al Ca++. Cualquier otro tipo de dureza se elimina con cal (hidróxido de calcio).
-Cuando se elimina la dureza permanente debida al Mg++, se genera dureza permanente debida al Ca++.
-Los iones sodio, sulfato, cloruro, etc., participan en reacciones de intercambio, se puede deducir más o menos dónde "ubicarlos". La excepción a eso son las reacciones que involucran a los bicarbonatos con oxhidrilos.
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| Elmo Lesto escribió:
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por qué pasa que a veces entro al foro y esta todo en aleman?
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Cachengue
Nivel 4
Registrado: 31 Ago 2009
Mensajes: 112
Carrera: Industrial
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Sigo sin entender porque en la dureza permanente elimina CaCl2 MgCl2 y CaSO4, solo sabiendo que existe sulfato y cloruro en la solucion. Intuicion?
Y por que en la (3) de la temporaria une el Mg excedente con CO3, si ya no hay HCO3.
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