schoolХимия
verifiedРешено AI
Решение задачи на определение жесткости воды
help_outlineУсловие задачи
Определить общую жесткость воды, если на титрование карбонатов, содержащихся в пробе объемом 75 мл, пошло 12 мл раствора HCl, молярная концентрация которой 0,03 моль/л. Постоянная жесткость воды равна 2,1 ммоль/л. Реши задачу: 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?
lightbulbКраткий ответ
Решение задачи на жесткость воды с использованием карбоната натрия и закона эквивалентов. Подробные вычисления и необходимые формулы.
Подробное решение
Дано:
m(Na2CO3) = 3,71 г
V(H2O) = 20 л
M(1/2 Na2CO3) = 53 г/моль
_________________
Найти: Ж — ?
Решение:
1. Жесткость воды обусловлена наличием солей кальция и магния. При добавлении карбоната натрия (соды) происходит осаждение ионов жесткости в виде нерастворимых карбонатов:
\[ Ca^{2+} + Na_{2}CO_{3} \rightarrow CaCO_{3}\downarrow + 2Na^{+} \]
\[ Mg^{2+} + Na_{2}CO_{3} \rightarrow MgCO_{3}\downarrow + 2Na^{+} \]
2. Согласно закону эквивалентов, количество эквивалентов добавленной соды равно количеству эквивалентов солей жесткости, содержащихся в воде. Жесткость воды (Ж) выражается в ммоль/л и рассчитывается по формуле:
\[ Ж = \frac{m(Na_{2}CO_{3}) \cdot 1000}{M(1/2 Na_{2}CO_{3}) \cdot V(H_{2}O)} \]
3. Рассчитаем молярную массу эквивалента карбоната натрия. Так как заряд иона натрия равен 1, а в молекуле два атома натрия (или заряд карбонат-иона равен 2), то:
\[ M(1/2 Na_{2}CO_{3}) = \frac{106}{2} = 53 \text{ г/моль} \]
4. Подставим данные в формулу для расчета жесткости:
\[ Ж = \frac{3,71 \cdot 1000}{53 \cdot 20} \]
\[ Ж = \frac{3710}{1060} = 3,5 \text{ ммоль/л} \]
Ответ: Жесткость воды равна 3,5 ммоль/л.