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? 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?
lightbulbКраткий ответ
Представлены решения задач на определение общей жесткости воды, расчет жесткости по содержанию ионов кальция и магния, а также методы устранения жесткости.
Дано:
\(V(H_{2}O) = 250\) мл = \(0,25\) л
\(m(CaCO_{3}) = 3,5\) мг = \(0,0035\) г
\(M(1/2 Ca(HCO_{3})_{2})\) — для расчета жесткости
\(M(CaCO_{3}) = 100\) г/моль
_________________
Найти: \(Ж\) — ?
Решение:
1. При кипячении воды происходит термическое разложение гидрокарбоната кальция (временная жесткость), в результате чего выпадает осадок карбоната кальция:
\[ Ca(HCO_{3})_{2} \xrightarrow{t} CaCO_{3}\downarrow + CO_{2}\uparrow + H_{2}O \]
2. Жесткость воды (\(Ж\)) выражается числом ммоль-эквивалентов ионов кальция или магния в 1 литре воды. Согласно уравнению реакции и закону эквивалентов, количество эквивалентов выпавшего в осадок карбоната кальция равно количеству эквивалентов гидрокарбоната кальция, обуславливавшего жесткость.
3. Формула для расчета жесткости:
\[ Ж = \frac{m(CaCO_{3}) \cdot 1000}{M(1/2 CaCO_{3}) \cdot V(H_{2}O)} \]
4. Рассчитаем молярную массу эквивалента карбоната кальция \(CaCO_{3}\). Так как заряд иона кальция равен 2:
\[ M(1/2 CaCO_{3}) = \frac{100}{2} = 50 \text{ г/моль} \]
5. Подставим значения в формулу (массу берем в граммах, объем в литрах):
\[ Ж = \frac{0,0035 \cdot 1000}{50 \cdot 0,25} \]
\[ Ж = \frac{3,5}{12,5} = 0,28 \text{ ммоль/л} \]
Ответ: Жесткость воды равна 0,28 ммоль/л.
