9.8. Комплексонометрия. Жесткость воды

Жесткость воды выражается суммой миллиэквивалентов ионов Са²⁺ и Mg²⁺, содержащихся в 1 л воды (ммоль/л). Один миллимоль жесткости отвечает содержанию 20,04 мг/л Са²⁺ или 12,16 мг/л Mg²⁺.

Пример 1¹. Вычислите жесткость воды, зная, что в 500 л ее содержится 202,5 г Са(НСО₃)₂.

Решение. В 1 л воды содержится 202,5 : 500 = 0,405 г Са(НСО₃)₂, что составляет 0,405 : 81 = 0,005 ммоль/л. 81 г/моль — эквивалентная масса Са(НСО₃)₂. Следовательно, жесткость воды 5ммоль. (Ж = т / (m_эV)= 202 500 / (81 • 500) = 5 ммоль. 81 – эквивалентная масса Са(НСО₃)₂, равная половине его молярной массы).

Пример 2. Сколько граммов CaSO₄ содержится в 1 м³ воды, если жесткость, обусловленная присутствием этой соли, равна 4 ммоль?

Решение. Молярная масса CaSO₄ 136,14 г/моль; молярная масса эквивалента равна 136,14:2 = 68,07 г/моль. В 1 м³ воды жесткостью 4 ммоль содержится 4 · 1000 = 4000 ммоль, или 4000 · 68,07 = 272 280 мг = 272,280 г CaSO₄. Из формулы Ж = m / (m_эV),m = 468,071000 = 272 280 мг = 272,280 г CaSO₄).

Пример 3. Какую массу соды надо добавить к 500 л воды, чтобы устранить ее жесткость, равную 5 ммоль?

Решение. В 500 л воды содержится 500 · 5 = 2500 моль солей, обусловливающих жесткость воды. Для устранения жесткости следует прибавить 2500 · 53 = 132 500 мг = 132,5 г соды (53 г/моль — молярная масса эквивалента Na₂CO₃).

Пример 4. Вычислите карбонатную жесткость воды, зная, что на титрование 100 см³ этой воды, содержащей гидрокарбонат кальция, потребовалось 6,25 см³ 0,08 н. раствора НС1.

Решение. Вычисляем молярную концентрацию эквивалентов раствора гидрокарбоната кальция. Обозначив число эквивалентов растворенного вещества в 1 л раствора, через х, составляем пропорцию:

Таким образом, в 1 л исследуемой воды содержится 0,005·1000 = 5 ммоль гидрокарбоната кальция или 5 ммоль Са²⁺-ионов. Карбонатная жесткость воды 5 ммоль.

Список используемой литературы

1. Алексеев, В.Н. Курс качественного химического анализа / В.Н.Алексеев. – М.: Химия, 1973. –432 с.

2. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник для вузов / Н.С. Ахметов– М.: Высш. шк., 1981. – 679 с.

3. Глинка, Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии: учебное пособие для вузов / Н.Л. Глинка; под ред. В.А. Рабиновича и Х.М. Рубинной. - 22-е изд., испр. и доп. – Л.: Химия, 1983. – 264 с.

4. Глинка, Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии: Учебное пособие для вузов / Н.Л. Глинка; под ред. В.А. Рабиновича и Х.М. Рубиной. – М.: Интеграл – Пресс, 2001. – 240 с.

5. Глинка, Н.Л. Общая химия / Н.Л. Глинка - М.: Химия, 2000.

6. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебное пособие для вузов / Н.Л. Глинка; под ред. А.И. Ермолова. – 29-е изд., исправленное – М.: Интеграл – Пресс, 2001. – 728 с.

7. Гольбрайх, З.Е. Сборник задач и упражнений по химии / З.Е. Гольбрайх. - М.: Высш. шк. – 1968.

8. Гуранов, С.С. Строение атома и химическая связь / С.С. Гуранов. -М.: Изд-во МГУ, 1972.

9. Дорохова, Е.Н. Аналитическая химия: физико-химические методы анализа / Е.Н. Дорохова, Г.В. Прохорова - М.: Высшая шк., 1991.

10. Жолнин, А.В. Строение атома. Химическая связь / А.В. Жолнин. - Челябинск.: Изд-во ЧМА, 1995. – 24 с.

11. Жолнин, А.В. Химическая кинетика и равновесие/ А.В. Жолнин. - Челябинск: Изд-во ЧМА, – 1995.

12. Золотов, Ю.А. Основы аналитической химии / Ю.А. Золотов. -.М: Высш. шк., 1999.

13. Зубович, И.А. Неорганическая химия: учеб. для технол. спец. Вузов / И.А. Зубович. - – М.: Высш. шк., 1989. – 432 с.

14. Карапетьянц, М.Х., Общая и неорганическая химия: учеб. пособие для вузов / М.Х. Карапетьянц, С.И. Дракин. – М.: Химия, 1981. – 632 с.

15. Кириченко, Э.А. Строение атома и химическая связь / Э. А. Кираченко. - М.: Наука, 1972.

16. Князев, Д.А., Неорганическая химия: учеб. для вузов по спец. «Агрохимия и почвоведение / Д.А. Князев, С.Н. Самарыгин. – М.: Высш. шк., 1990. – 430 с.

17. Коровин, Н.В. Общая химия / Н.В. Коровин - М.: Высш. шк., 1998.

18. Коровин, Н.В. Общая химия: учеб. для технических направ. и спец. Вузов / Н.В. Коровин. – М.: Высш. шк., 1998. – 559 с.

19. Кульман, А.Г. Общая химия / А.Г. Кульман. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Колос, 1979. – 528 с. – (Учебники и учебные пособия для высш. с.-х. учеб. заведений).

20. Методика к решению задач и упражнений по аналитической химии / Н.А. Киприянов, Ю.Н.Жванко, И.С. Савицкая, С.С. Кондратенко; под ред. М.С. Чернова.- М.: Полиграфист, 1976. – 96 с.

21. Николаев, Л.А. Неорганическая химия: уеб. пособие для студентов пед. институтов по хим. и биол. спец. / Л.А. Николаев. - 2-е изд. перераб. – М.: Просвещение, 1982. – 640 с.

22. Небылицин, В.Д. Номенклатура неорганических соединений : метод. пособие для студентов специальности «Химия» / В.Д. Небылицин.- Челябинск: ЧГУ, – 1984. – 9с.

23. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учеб. для вузов / Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд и др.; под ред. Ю.А. Ершова. – 2-е изд. , испр. и доп. – М.: Высш. шк., 2000. – 560 с.

24. Романцева, Л.М. Сборник задач и упражнений по общей химии: учеб. пособие для нехим. спец. вузов / Л.М. Романцева, З.Л. Лещинская, В.А. Суханова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1991. –288 с.

25. Химия и периодическая таблица: пер. с японск. / Сайто К., Хаякова С., Такен Ф., Ямадера Х.; под ред. К. Сайто. – М.: Мир, 1982. – 320 с.

26. Свиридов, В.В. Задачи, вопросы и упражнения по общей и неорганической химии: учебное пособие для хим. спец. вузов / В.В. Свиридов, Г.А. Попкович, Г.И. Васильева. – 2-е изд. перераб.- Мн.: Изд-во БГУ, 1982. – 382 с.

27. Угай, Я.А. Неорганическая химия: учеб. для хим. спец. Вузов / Я.А. Угай – М.: Высш. шк., 1989.-463 с.

28. Угай, Я.А. Общая и неорганическая химия: учеб. для студентов вузов, обучающихся по направлению и спец. «Химия» / Я.А. Угай. – М.: Высш. шк., 1997. – 527 с.

29. Неорганическая химия: программа и методические указания для студентов заочных факультетов МВА / Л.А.Фролова, Н.А. Князева, Н.И. Буряк, С.А. Рогожина, Р.Г.Суслова под ред. А.Ф. Арсеньева. - М.: [ МВА], 1980.

30. Фролова, Л.А. Окислительно-востоновительные реакции в курсе неорганической химии/ методические указания по программированному обучению для студентов МВА: Москва, - 1980. – 108с.

31. Хомченко, И.Г. Общая химия: учебник / И.Г. Хомченко – М.: Изд-во «Новая волна», 1997. – 464 с.

32. Шиманович, И.Л. Химия: методические указания, программа, решение типовых задач, программированные вопросы для самопроверки и контрольные задания для студентов-заочников инженерно-технических (нехимических) специальностей вузов/ И.Л. Шиманович. – 2-е изд. испр. – М.: Высш. шк., 2001. – 128 с.

Кафедра общей химии и экологического мониторинга

Уральской госуддрственной академии ветеринарной медицины

А.Р. Таирова