Химия_1 / prakticheskie

де f- це фактор еквівалентності (Мg(НСО3)2, а M – молярна маса Мg(НСО3)2, г/моль.

Мекв(Мg(НСО3)2 = ½ 146 = 73 г/моль = 73 103 мг/моль.

За формулою ( 2 ) обчислюємо твердість води:

Т = 1,46 103 / ( 73 103 ) = 2 ммоль/л.

Щоб усунути твердість води, потрібно зв'язати іони Ca2+ і

Mg2+. Тимчасову твердість води можна усунути тривалим кип'ятінням. При цьому гідрокарбонати кальцію і магнію розкладаються, перетворюючись в нерозчинні продукти:

Са(НСО3)2 = Са СО3 + H2O + СО2

Мg(НСО3)2 = Мg(OH)2 + 2СО2

Для усунення як тимчасової, так і постійної твердості води застосовують хімічні речовини, що переводять іони Ca2+

і Mg2+ у нерозчинні сполуки. Ці речовини можна вибрати, користуючись таблицею розчинності. Наприклад, дуже часто для цієї мети використовують соду Na2CO3 і вапно Ca(OH)2. Варто пам'ятати, що речовини реагують в еквівалентних кількостях, тому формулу (2) можна застосовувати і при розрахунках кількості речовини, що використовується для усунення твердості води.

Приклад 3. Яку масу соди потрібно додати до 500 л води, щоб усунути її твердість, рівну 5 ммоль/л.

Розв’язання. Обчислимо мольну масу еквівалентів соди:

Мекв(Na2CO3) = f M = ½ 106 = 53 г/моль ,

де M – мольна маса соди, г/моль.

Підставляючи числові значення у формулу ( 2 ), знаходимо масу соди, що необхідна для усунення твердості води:

m = Т Мекв V = 5 53 500 = 132500 мг = 132,5 г.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

1. Яку масу Na3PO4 потрібно додати до 500 л води, щоб усунути її карбонатну твердість, що дорівнює 5 ммоль/л?

Відповідь: 136,7 г.

160

2. Твердість шахтної води – 10 ммоль/л. Яку масу соди Na2CO3 треба додати до 1м3 води, щоб твердість її понизилася до 3 ммоль/л? Відповідь: 371 г.

3. До 100 л твердої води додали 12,95 г гідроксиду кальцію. Як понизилася карбонатна твердість води?

Відповідь: 3,5 ммоль/л.

4. Чому дорівнює твердість води, якщо для її усунення до 50 л води треба було додати 21,2 г карбонату натрію?

Відповідь: 8 ммоль/л.

5. Твердість води, у якій розчинений тільки гідрокарбонат

кальцію, дорівнює 4 ммоль/л. Який об єм 0,1н розчину HCl потрібен для реакції з гідрокарбонатом кальцію, що утримується в 75 мл цієї води? Відповідь: 3 мл.

6. Обчисліть карбонатну твердість води, знаючи, що на титрування 100 мл цієї води, що містить гідрокарбонат кальцію, потрібно 6,25 л 0,08 н розчину HCl?

Відповідь: 5 ммоль/л.

7. Для нейтралізації 200 мл шахтної води витрачено 20 мл 0,1 н розчину HCl. Яка карбонатна твердість шахтної води?

Відповідь: 10 ммоль/л.

8. Напишіть рівняння реакцій у молекулярному й молекулярно-іонному вигляді:

Са(НСО3)2 + Na2CO3 . . .

Са(НСО3)2 + Са(OH)2 . . .

MgSO4 + Na2SiO3 . . .

MgCl2 + Na3PO4 . . .

9. У 600 л води знаходиться 65,7 г гідрокарбонату магнію і 61,2 г сульфату кальцію. Обчисліть твердість води.

Відповідь: 3 ммоль/л.

10. Які іони треба видалити з природної води, щоб зробити її м'якою? Введенням яких іонів можна умягчити воду?

161

Складіть рівняння відповідних реакцій. Яку масу Ca(OH)2 треба додати до 2,5 л води, щоб усунути її твердість, рівну 4,43 ммоль/л? Відповідь: 0,406 г.

162

Методичні вказівки до практичних робіт з загальної хімії

Укладачі: Приседський Вадим Вікторович., професор Максименко Ніна Миколаївна, доцент Рубльова Людміла Іванівна, доцент Шейко Світлана Григорівна., доцент Волох Тетяна Миколаївна, асистент

м.Донецьк,вул.Артема,58 Формат Ум.друк.арк.

Наклад

83000,м.Донецьк

163