help_outlineУсловие задачи
Минеральная вода содержит в 1 л 0,3894 г ионов кальция и 0,0884 г
ионов магния, какова ее жесткость? Реши задачу: Чему равна жесткость воды, если для устранения ее потребовалось до-
бавить 3,71 г карбоната натрия на каждые 20 л воды? Реши задачу: Для умягчения воды используется катионитовая колонка, рабочий объ-
ем которой 0,27 м3. Через колонку пропускают воду, жесткость которой
6,5 мэкв/л. Объемная скорость воды 8 м3/ч. Определить емкость поглощения
катионита (в экв массы/м3). Реши задачу: При кипячении 250 мл воды, содержащей гидрокарбонат кальция, выпал осадок массой 3,5 мг. Чему равна жесткость воды? Реши задачу: Жесткость воды, содержащей только гидрокарбонат кальция, равна
1,785 мэкв/л. Определить массу гидрокарбоната в 1 л воды. Реши задачу: Вычислить временную жесткость воды, зная, что на реакцию с гидро-
карбонатом, содержащимся в 100 мл этой воды, потребовалось 5 мл 0,1 н раствора соляной кислоты
lightbulbКраткий ответ
Жесткость воды определяется содержанием ионов кальция и магния. Решение включает расчет жесткости на основе титрования соляной кислотой и использования карбоната натрия.
Дано:
\(V(H_{2}O) = 100\) мл = \(0,1\) л
\(V(HCl) = 5\) мл
\(N(HCl) = 0,1\) н. (экв/л)
_________________
Найти: \(Ж_{вр}\) — ?
Решение:
1. Временная (карбонатная) жесткость воды обусловлена наличием гидрокарбонатов кальция и магния. При титровании воды соляной кислотой происходит химическая реакция:
\[ HCO_{3}^{-} + H^{+} \rightarrow CO_{2}\uparrow + H_{2}O \]
2. Согласно закону эквивалентов, количество эквивалентов кислоты, затраченной на титрование, равно количеству эквивалентов гидрокарбонатов, содержащихся в пробе воды:
\[ n_{экв}(солей) = n_{экв}(HCl) \]
3. Количество эквивалентов кислоты рассчитывается как произведение нормальности кислоты на ее объем:
\[ n_{экв}(HCl) = N(HCl) \cdot V(HCl) \]
\[ n_{экв}(HCl) = 0,1 \text{ экв/л} \cdot 0,005 \text{ л} = 0,0005 \text{ экв} \]
4. Жесткость воды (\(Ж\)) выражается в ммоль/л (или мэкв/л). Она рассчитывается по формуле:
\[ Ж_{вр} = \frac{N(HCl) \cdot V(HCl) \cdot 1000}{V(H_{2}O)} \]
где \(1000\) — коэффициент перевода из экв/л в мэкв/л.
5. Подставим значения в формулу:
\[ Ж_{вр} = \frac{0,1 \cdot 5 \cdot 1000}{100} \]
\[ Ж_{вр} = \frac{500}{100} = 5 \text{ мэкв/л} \]
Ответ: Временная жесткость воды равна 5 мэкв/л.
