1,9 Mb. страница9/13Дата конвертации27.09.2011Размер1,9 Mb.Тип Смотрите также: 9 Пример 1. Почему в жесткой воде мыло плохо пенится? Напишите соответствующие уравнения реакций. Решение. Природная вода, содержащая в растворе значительное количество ионов Ca2+ и Mg2+ в виде солей, называется жесткой. В жесткой воде мыло плохо пенится, т. к. ионы кальция и магния образуют с ним нерастворимые соединения. Главная составная часть мыла это натриевые соли высокомолекулярных органических кислот стеариновой (C17H35COOH) и олеиновой (C15H31COOH). При соприкосновении мыла с жесткой водой происходит реакция:2C17H35COONa + Ca2+ = Ca(C17H35COO)2 + 2Na+.Моющее действие мыла снижено в жесткой воде. Пример 2. Как можно устранить карбонатную (временную) и некарбонатную (постоянную) жесткость воды? Решение. Различают карбонатную жесткость воды, обусловленную присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния, и некарбонатную, вызванную присутствием в воде сульфатов и хлоридов кальция и магния. Карбонатную жесткость можно устранить кипячением воды, при этом ионы кальция и магния образуют нерастворимые осадки карбоната кальция и гидроксида магния: Ca(HCO3)2 CaCO3_ + CO2 + H2O,Mg(HCO3)2 Mg(OH)2 + 2CO2.Временную жесткость можно устранить добавлением к воде гашеной извести и других реагентов, при этом протекает реакция:Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2CaCO3_ + 2H2O.Для устранения карбонатной жесткости вводят вещества (соду Na2CO3, фосфат натрия), способные связывать ионы кальция и магния в нерастворимые соли:CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3_ + 2NaCl,3MgSO4 + 2Na3PO4 = Mg3(PO4)2 + 3Na2SO4.Ионы кальция и магния можно удалить из жесткой воды посредством катионирования. Катиониты это высокомолекулярные соединения кремния, алюминия и других веществ, нерастворимые в воде и способные обменивать свои катионы на Ca2+ и Mg2+. При пропускании жесткой воды через катионит происходит реакцияCa2+ + Na2R = 2Na+ + CaR,где R сложный кислотный остаток. Ионы Ca2+ и Mg2+ осаждаются на катионите, что приводит к умягчению воды. Пример 3. Определите временную жесткость воды, зная, что на реакцию с гидрокарбонатом, содержащимся в 200 мл этой воды, потребовалось 10 мл 0,05 н. раствора HCl. Решение. Временная жесткость воды рассчитывается по формулеЖвр. = ,здесь Жвр. временная жесткость воды, ммоль экв/л; VK объем кислоты, пошедший на титрование, мл; VВ объем воды, мл; CH нормальная концентрация раствора кислоты, экв/л.Жвр. = = 2,5 ммоль экв/л.Пример 4. Сколько карбоната натрия нужно добавить к 20 литрам воды, чтобы устранить общую жесткость воды, равную 2,0 ммоль экв/л? Решение. Для решения задачи воспользуемся формулой определения жесткости воды: Ж = ,где m масса вещества, обусловливающего жесткость воды или добавляе-мого для ее устранения, г; Мэкв молярная масса эквивалента вещества, г/моль; V объем воды, л. Рассчитаем молярную массу эквивалента карбоната натрия путем деления молекулярной массы его на валентность натрия и число атомов натрия:Мэкв (Na2CO3) = M(Na2CO3) / n = 106 / 2 = 53 г/моль,Ж = M(Na2CO3) / Мэкв (Na2CO3) V Ћ M(Na2CO3) = Ж Мэкв (Na2CO3) V;M(Na2CO3) = 2,0 53 20 = 2120 мг = 2,12 г.Пример 5. К 200 литрам жесткой воды добавили 25,9 кг гидроксида кальция. На сколько миллимоль-эквивалентов понизилась карбонатная жесткость? Решение. Жесткость воды измеряется количеством миллимоль-эквивалентов (ммоль экв) ионов кальция и магния. Молярная масса эквивалента гидроксида кальция равна половине молекулярной массы: 72 : 2 = 37 г/моль. Воспользуемся формулой для определения жесткости воды и рассчитаем, на сколько она понизилась при добавлении гидроксида кальция:Ж = = = 2,8 ммоль экв/л.Жесткость воды понизилась на 2,8 ммоль экв/л.Задания341. Сколько граммов Na3PO4 надо прибавить к 500 л воды, чтобы устранить ее карбонатную жесткость, равную 5 ммоль экв/л? 342. Какие соли обусловливают жесткость природной воды? Какую жесткость называют карбонатной, некарбонатной? Как можно устранить карбонатную, некарбонатную жесткость? Напишите уравнения соответствующих реакций. 343. Вычислите карбонатную жесткость воды, зная, что для реакции с гидрокарбонатом кальция, содержащимся в 200 см3 воды, требуется 15 см3 0,08 н. раствора HCl. 344. В 1 л воды содержится 36,47 мг ионов магния и 50,1 мг ионов кальция. Чему равна жесткость этой воды? 345. Сколько граммов карбоната натрия надо прибавить к 400 л воды, чтобы устранить жесткость, равную 3 ммоль экв/л? 346. Вода, содержащая только сульфат магния, имеет жесткость 7 ммоль экв/л. Сколько граммов сульфата магния содержится в 300 л этой воды? 347. Вычислите жесткость воды, зная, что в 600 л ее содержится 65,7 г гидрокарбоната магния и 61,2 г сульфата кальция. 348. В 220 л воды содержится 11 г сульфата магния. Чему равна жесткость этой воды? 349. Жесткость воды, в которой растворен только гидрокарбонат кальция, равна 4 ммоль экв/л. Сколько 0,1 н. раствора HCl потребуется для реакции с гидрокарбонатом кальция, содержащимся в 75 см3 этой воды? 350. В 1 м3 воды содержится 140 г сульфата магния. Вычислите жесткость этой веды. 351. Вода, содержащая только гидрокарбонат магния, имеет жесткость 3,5 ммоль экв/л. Сколько граммов гидрокарбоната магния содержится в 200 л этой воды? 352. К 1 м3 жесткой йоды прибавили 132,5 г карбоната натрия. На сколько ммоль экв/л понизилась жестко
Методические указания и контрольные задания красноярск 2009 удк 546/(076. 1) 2 чел. помогло.
Методические указания и контрольные задания красноярск 2009 удк 546/(076. 1) - страница 9
Комментариев нет:
Отправить комментарий