Nước này cứng cỡ nào? Chuẩn độ EDTA

Nhỏ EDTA vào mẫu nước đệm ở pH 10; khi còn Ca²⁺/Mg²⁺ tự do, chất chỉ thị giữ màu đỏ vang rồi chuyển xanh lam tại điểm cuối.

Mục tiêu

Dùng $n(\mathrm{EDTA}) = n(\ce{Ca^2+} + \ce{Mg^2+})$ để đổi thể tích buret thành độ cứng theo mol/L, và xem độ cứng mẫu dịch chuyển điểm cuối ra sao.

Dụng cụ và hoá chất

Bàn thí nghiệm ảo: 25 mL mẫu nước, đệm amoni pH 10, Eriochrome Black T, và buret EDTA có nồng độ chỉnh được.

Giải thích

EDTA là một móng vuốt sáu chân: một phân tử bọc trọn một ion kim loại với hằng số bền đủ lớn ($\log K_\mathrm{CaY} \approx 10,7$) để phép chuẩn độ định lượng. Eriochrome Black T có màu đỏ vang khi gắn Mg²⁺ và xanh lam khi tự do, nên điểm cuối xuất hiện đúng lúc ion kim loại cuối cùng bị bắt. Độ cứng là $c(\ce{Ca^2+}+\ce{Mg^2+}) = c_\mathrm{EDTA}V_\mathrm{EDTA}/V_\mathrm{sample}$ — thường quy về mg/L tính theo $\ce{CaCO3}$ khi báo cáo.

Thí nghiệm ảo: một mô hình đơn giản hoá để xây dựng trực giác. Nó không thay thế thực hành thật và huấn luyện an toàn; không tự làm lại tại nhà khi không có người hướng dẫn.