Дано:
m(Ca(OH)₂ = 3,7 гр
m(Na₂CO₃) = 1,06 гр
Найти:
Жо - ?
1) Если при добавлении в воду извести Ca(OH)₂ снижается карбонатная жесткость воды, запишем уравнение:
Ca(HCO₃)₂(р-р) + Ca(OH)₂(р-р) → 2CaCO₃↓(к) + 2H₂O(ж) (1)
2) Если при добавлении в воду соды Na₂CO₃ снижается некарбонатная жесткость воды, запишем его уравнение и их в ионных формах:
Na₂CO₃ + H₂O ⇄ NaHCO₃ + NaOH - молекулярное уравнение
2Na⁺ + CO₃²⁻ + H⁺OH⁻ ⇄ Na⁺ + HCO₃⁻ + Na⁺ + OH⁻ - полное ионное уравнение
CO₃²⁻ + H⁺OH⁻ ⇄ HCO₃⁻ + OH⁻ - сокращенное ионное уравнение
по аниону
Где в получение уравнение OH⁻ - это щелочная среда (pH>7).
Дальше в OH⁻ при получение с Na₂CO₃ в воде, мы добавим двухвалентный металл. В жесткость исходной воды используются двухвалентный металл - это кальция и магнии, в меньшей степени железа. Мы в первой реакции была кальция, значит мы добавим в OH⁻ с магнием, то мы получим гидроксид магния:
Mg²⁺ + 2OH⁻ → Mg(OH)₂↓ (2)
3) По уравнению (1) находим массу Ca(HCO₃)₂:
M(Ca(OH)₂) = 40+(16+1)×2 = 40+17×2 = 40+34 = 74 гр/моль
n(Ca(OH)₂) = m(Ca(OH)₂)/M(Ca(OH)₂) = 3,7 гр/74 гр/моль = 0,05 моль
n(Ca(HCO₃)₂) = n(Ca(OH)₂) = 0,05 моль
M(Ca(HCO₃)₂) = 40+(1+12+16×3)×2 = 40+(1+12+48)×2 = 40+61×2 = 40+122 = 162 гр/моль
m(Ca(HCO₃)₂) = n(Ca(HCO₃)₂)×M(Ca(HCO₃)₂) = 0,05 моль × 162 гр/моль = 8,1 гр
4) По уравнению (2) находим массу Mg(OH)₂:
M(Na₂CO₃) = 23×2+12+16×3 = 46+12+48 = 106 гр/моль
n(Na₂CO₃) = m(Na₂CO₃)/M(Na₂CO₃) = 1,06 гр/106 гр/моль = 0,01 моль
n(Mg(OH)₂) = n(Na₂CO₃) = 0,01 моль
M(Mg(OH)₂) = 24+(16+1)×2 = 24+17×2 = 24+34 = 58 гр/моль
m(Mg(OH)₂) = n(Mg(OH)₂)×M(Mg(OH)₂) = 0,01 моль × 58 гр/моль = 0,58 гр
5) Общую жесткость рассчитываем по формуле:
Жо = m(Ca(HCO₃)₂)/Mэкв(Ca(HCO₃)₂) + m(Mg(OH)₂)/Mэкв(Mg(OH)₂) (3)
6) Сначала найдем Mэкв(Ca(HCO₃)₂) и Mэкв(Mg(OH)₂):
Mэкв(Ca(HCO₃)₂) = M(Ca(HCO₃)₂) × fэкв = 162 гр/моль × 1/2 = 81 гр/моль
Mэкв(Mg(OH)₂) = M(Mg(OH)₂) × fэкв = 58 гр/моль × 1/2 = 29 гр/моль
7) Подставив числовые значения в формулу (3), получаем:
Жо = 8,1/81 × 0,58/29 = 0,1 + 0,02 = 0,12 ммоль экв/л.
ответ: Жо = 0,12 ммоль экв/л.
Обычно кислотами называют вещества, содержащие водород (HCl, HNO3, H2SO4, CH3COOH и т.д.) и диссоциирующие в воде с образованием ионов Н+ (точнее, ионов гидроксония H3O+). Присутствие этих ионов обусловливает характерный острый вкус водных растворов кислот, а также их изменять окраску индикаторов химических.
По числу отщепляющихся протонов различают кислоты одноосновные (например, азотная HNO3, соляная HCl, уксусная CH3COOH), двухосновные (серная H2SO4, угольная H2CO3), трехосновные (ортофосфорная H3PO4). Чем больше ионов гидроксония присутствует в водном растворе кислоты, т. е. чем выше степень диссоциации последней, тем кислота сильнее. Кислоты, полностью диссоциированные в разбавленных растворах, называют сильными. К слабым относятся кислоты с константой ионизации (характеризующей степень диссоциации кислоты в растворе, например, при 25 °С) ниже 10^-5 (уксусная 1,8×10^-5, синильная 7,9×10-10).
