Factor gravimétrico y concentración de calcio en una muestra de agua

, por F_y_Q

En una muestra de 200 mL de agua natural se determinó el contenido de calcio mediante la precipitación del catión como CaC_2O_4. El precipitado se filtró, se lavó y se calcinó en un crisol. La masa del crisol vacío fue de 26,6002 g y la del crisol más el CaO fue de 26,7134 g. Calcula el factor gravimétrico y la concentración de calcio expresada en g de Ca/100 mL de agua.


SOLUCIÓN:

La masa de óxido que se pesa tras el filtrado, secado y calcinado es:
m_{CaO} = (26,7134 - 26,6002)\ g = 0,1132\ g
En el agua está disuelto el catión Ca^{2+}, cuya masa molar es 40 g/mol, y hemos obtenido CaO, con masa molar de 56 g/mol. El factor gravimétrico es el cociente entre la masa molar de lo que queremos calcular entre la masa molar de la sustancia de referencia (el CaO) en este caso:

\bf f = \frac{40\ \cancel{g}}{56\ \cancel{g}} = 0,714


Ahora solo nos queda hacer una proporción entre el factor gravimétrico y la masa medida en el crisol:
\frac{40\ g\ Ca^{2+}}{56\ g\ CaO} = \frac{x}{0,1132\ g\ CaO}\ \to\ x = 0,08\ g\ Ca^{2+}
Como nos dicen que debemos referir la concentración por cada 100 mL de agua solo nos queda dividir por dos, porque la cantidad calculada era para la muestra de 200 mL:

\frac{0,08\ g\ Ca^{2+}}{200\ mL} = \frac{x}{100\ mL}\ \to\ x = \bf \frac{0,04\ g\ Ca^{2+}}{100\ mL}