Решение типовых задач. Пример 1. Сколько граммов сульфата кальция содержится в 1 м3 воды, если постоянная жесткость, обусловленная присутствием этой соли

Пример 1. Сколько граммов сульфата кальция содержится в 1 м3 воды, если постоянная жесткость, обусловленная присутствием этой соли, равна 4 ммоль экв/л? Сколько граммов соды надо прибавить к этой воде для ее полного умягчения? Составить соответствующее уравнение реакции.

Дано: Ж = 4 м моль экв/л   V = 1м3 = 103 л m(CaSO4) -? m(Na2CO3) -?

Решение: Для решения задачи воспользуемся зависимостью (11) ,

Вычисляем молярные массы эквивалента искомых веществ по соотношению (1):

М_ЭК (В) = ,

где М_ЭК (В)– молярная масса вещества;

Z – число эквивалентности.

Z – для солей равна произведению числа атомов металла в молекуле на

валентность металла.

М_ЭК (CaSO4) = = 68 мг/моль,

М_ЭК (Na2CO3) = = 53 мг/моль.

Преобразуя соотношение (11), вычисляем массы сульфата кальция и карбоната натрия:

m = Ж. МЭК (В). V

m (CaSO4) = 4. 68. 103 мг = 272. 103 мг = 272 г

m (Na2CO3) = 4. 53. 103 мг = 212. 103 мг = 212 г

Составляем уравнение реакции умягчения воды содовым методом:

CaSO4 + Na₂CO₃ = Ca CO₃↓ + Na₂ SO₄

Ответ: 272 г; 212 г.

Дано: V(Н2О) = 100 см3 V(НСL) = 6,25 см3 С(НСL) = 0,1 моль/л V΄(Н2О) = 200 л __________________ Ж -? m(NaOН) -?

Решение: Для вычисления жесткости воды используем соотношение (12) ,

Пример 2. Вычислить карбонатную жесткость воды, зная, что на титрование 100 см3 воды потребовалось 6,25 см3 соляной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль экв/л.

Сколько граммов едкого натра надо прибавить к 200 л этой воды для ее умягчения? Написать соответствующие уравнения реакций.

ммоль экв/л = 6,25 мэкв/л

Вода среднежесткая. Количество едкого натра, необходимого для ее умягчения, находим из соотношения (11), предварительно вычислив молярную массу эквивалента едкого натра:

М(NaOН) = 23 + 17 = 40 г/моль;

МЭК(NaOН) = = 40 г/моль;

Z – для оснований равно числу групп ОН– в молекуле

m(NaOН) = 40. 6,25. 200 мг = 50000 мг = 50 г

Составляем уравнения реакций умягчения воды натронным методом:

Са(НСО3)2 + 2 NaOН = СаСО3↓ + Na2 СО3 + 2 Н2О

Мg(НСО3)2 + 4 NaOН = Мg(OH)2↓ +2 Na2 СО3 + 2 Н2О

Ответ: 6,25 ммоль экв/л; 50 г.

Пример 3. В одном литре воды, предназначенном для использования в качестве охлаждающей жидкости в системе охлаждения автомобиля, содержится 60,8 мг ионов магния и 90,18 мг ионов кальция. Какова жесткость этой воды?

Дано: m(Мg2+) = 60,8 мг m(Са2+) = 90,18 мг V = 1 л __________________ Ж -?

Решение: Так как один ммоль эквивалент жесткости отвечает 12,16 мг ионов магния и 20,04 мг ионов кальция в одном литре воды, то для определения

жесткости следует вычислить ее величину, создаваемую отдельно ионами магния и ионами кальция, и суммировать полученные результаты.

ммоль экв/л

Ж = ммоль экв/л = 5 ммоль экв/л + 4,5 ммоль экв/л ≈

9 ммоль экв/л

Вода жесткая. Данную воду можно использовать в качестве охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя автомобиля только после предварительного умягчения, так как 9 ммоль экв/л > 8 ммоль экв/л.

Ответ: 9 м моль экв/л.

Поиск по сайту: