Problema 1. Según los resultados del estudio fisicoquímico de la fuente hídrica de abastecimiento

Problema 1. Según los resultados del estudio fisicoquímico de la fuente hídrica de abastecimiento, determine la alcalinidad teniendo en cuenta que la constante de disociación de los iones bicarbonato (HCO3 ‒ ) es de 4.7x10-11 .

 Problema 2. Calcule la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) por glucosa presente en las aguas residuales de la industria dedicada al curtido de pieles. Para desarrollar el ejercicio, tenga en cuenta la siguiente reacción: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O Con el resultado obtenido, realice un breve análisis (máximo de cinco líneas) en donde indique si la DBO del vertimiento cumple con el límite máximo permisible según lo expuesto en la normatividad Colombiana (Resolución 631 de 2015) Cuando realice la comparación, tenga en cuenta que la norma clasifica la actividad industrial de curtido de pieles en el Sector de Actividades de Fabricación y Manufactura de Bienes.

 Problema 3. Calcule la dureza expresada en partes por millón (ppm) de carbonato de calcio (CaCO3) por la presencia del ion calcio (Ca2+) en la fuente hídrica de abastecimiento. Emplee la siguiente reacción para hacer el cálculo: CaCO3 + H2O →⃖ CO3 2- + Ca2+

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Solución problema 1

Instrucciones

  1. 1

    Calcula la masa molar de HCO3 (-), CO3 (2 -) y CaCO3 como la suma de la masa de todos los átomos en la molécula. Los pesos atómicos de los elementos correspondientes se dan en la tabla periódica de los elementos químicos (ver Recursos). Masa molar (HCO3 (-)) = M (H) + M (C) + 3 x M (O) = 12 + 3 x 16 = 61 g / mol. Masa molar (CO3 (2 -)) = M (C) + 3 x M (O) = 12 + 3 x 16 = 60 g / mol. Masa molar (CaCO3) = M (Ca) + M (C) + 3 x M (O) = 40 + 12 + 3 x 16 = 100 g / mol.

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    Divide la masa molar por la carga iónica o número de oxidación (por CaCO3) para determinar las equivalencias (Eq.) de pesos. Eq. peso (HCO3 (-)) = 61/1 (carga) = 61 g / eq. Eq. peso (CO3 (2 -)) = 60/2 (carga) = 30 g / eq. Eq. peso (CaCO3) = 100/2 (estado de oxidación) = 50 g / eq.

  3. 3

    Divide las masas de HCO3 (-) y CO3 (2 -) por sus pesos equivalentes (Eq.) Para calcular el número de equivalentes. En nuestro ejemplo, Número de la ecuación. (HCO3 (-)) = 0,35 g / 61 g / Eq = 0,0057 Eq. Número de la ecuación. (CO3 (2 -)) = 0,12 g / 30 g / Eq = 0,004 Eq. Los equivalentes son necesarios para reflejar el hecho siguiente. Cada ion HCO3 (-) reacciona con un protón de hidrógeno H +, pero cada CO3 (-2) de iones puede aceptar dos protones o equivalentes a dos.

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    Añade hasta equivalentes de HCO3 (-) y CO3 (2 -) para calcular la alcalinidad, se expresa en equivalentes de CaCO3. En nuestro ejemplo, Número de Eq. (CaCO3) = 0,0057 + 0,004 ecuación Eq = 0,0097 Eq / L. Multiplica eso por 1.000 para conseguir en miliequivalentes: 0,0097 Eq / L x 1,000 = 9,7 mEq / L.

  5. 5

    Multiplica la alcalinidad "Eq / L" por el peso equivalente a CaCO3 para calcular en g / L. En nuestro ejemplo, Alcalinidad CaCO3 = 0,0097 Eq / L por 50 g / ec = 0,485 g / L = 485 mg / L.

Más información en :

http://www.ehowenespanol.com/calcular-alcalinidad-caco3-como_167924/ 

http://arturobola.tripod.com/carbo.htm 

Solución problema 2

Como cada mol de glucosa necesita 6 moles de oxígenos, por cada 180,15 g de glucosa se necesitaran 192 g de O2, o lo que es lo mismo 1,066 g O2/g glucosa.

Más información en:

http://www.ifc.org/wps/wcm/connect/09d3cf804885528eabecfb6a6515bb18/0000199659ESes%2BTanning%2Band%2BLeather%2BFinishing%2Brev%2Bcc.pdf?MOD=AJPERES 

Respecto a la normativa, te adjunto la información para que puedas comparar:

http://www.minambiente.gov.co/images/normativa/app/resoluciones/d1-res_631_marz_2015.pdf 

SOLUCIÓN PROBLEMA 3

En química, el agua calcárea o agua dura —por contraposición al agua blanda— es aquella que contiene un alto nivel de minerales, en particular sales de magnesio y calcio.1 A veces se da como límite para denominar a un agua como dura una dureza superior a 120 mg CaCO3/L.2

La dureza del agua se expresa normalmente como cantidad equivalente de carbonato de calcio (aunque propiamente esta sal no se encuentre en el agua) y se calcula, genéricamente, a partir de la suma de las concentraciones de calcio y magnesio existentes (miligramos) por cada litro de agua; que puede expresarse en concentración de CaCO3. Es decir:

Dureza (mg/l de CaCO3) = 2,50 [Ca++] + 4,116 [Mg++]. Donde:

  • [Ca++]: Concentración de ión Ca++ expresado en mg/l.
  • [Mg++]: Concentración de ión Mg++ expresado en mg/l.

Los coeficientes se obtienen de las proporciones entre la masa molecular del CaCO3 y las masas atómicas respectivas: 100/40(para el Ca++); y 100/24.3(para el Mg++).

Mas información en:

https://es.wikipedia.org/wiki/Agua_dura 

http://www.quimicadelagua.com/Conceptos.Analiticos.Dureza.html 

¡Gracias!  profe...

Profe buenos días la verdad no entiendo el problema 3 que en la legislación colombiana el parámetro DBO las unidades mg/L O2 y sumerce me da la respuesta de 192 g de O2, o lo que es lo mismo 1,066 g O2/g glucosa.

Perdón profe es el problema 2

Con los datos que me das solo puedo darte esa respuesta, puesto que no me dices ninguna concentración de glucosa en mg/L, si la tuvieras solo tendrías que multiplicar por 1,066 y tendrías el valor de DBO5 en mg/L de O2.

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