. Визначте твердість води, в 1 літрі якої міститься наведена кількість (маса) 111 мг CaCl2, 180 мг MgSO4, 2 ммоль Na2SO4. Обчисліть масу соди Na2CO3, яку необхідно додати до 150 л води для усунення цієї твердості.
Ответы
1. Расчет общей жесткости воды:
Общая жесткость воды выражается в единицах миллиэквивалентов на литр (мэкв/л). Для расчета общей жесткости необходимо преобразовать все компоненты в эквиваленты.
Молярные массы соединений:
CaCl2: 40,08 г/моль (Ca) + 2 * 35,45 г/моль (Cl) = 110,98 г/моль
MgSO4: 24,31 г/моль (Mg) + 32,06 г/моль (S) + 4 * 16,00 г/моль (O) = 120,37 г/моль
Na2SO4: 2 * 22,99 г/моль (Na) + 32,06 г/моль (S) + 4 * 16,00 г/моль (O) = 142,04 г/моль
Преобразуем массы компонентов в эквиваленты:
111 мг CaCl2 = (111 мг / 110,98 г/моль) * 2 мэкв/моль = 0,997 мэкв
180 мг MgSO4 = (180 мг / 120,37 г/моль) * 2 мэкв/моль = 2,99 мэкв
2 ммоль Na2SO4 = 2 ммоль * 2 мэкв/моль = 4 мэкв
Общая жесткость воды = сумма концентраций Ca2+ и Mg2+
= 0,997 мэкв + 2,99 мэкв
= 3,987 мэкв/л
2. Расчет массы Na2CO3 для устранения жесткости воды:
Для расчета массы Na2CO3 нам понадобится знать эквивалентную массу Na2CO3.
Na2CO3: 2 * 22,99 г/моль (Na) + 12,01 г/моль (C) + 3 * 16,00 г/моль (O) = 105,99 г/моль
Молярная масса Na2CO3 составляет 105,99 г/моль, что соответствует 1 мэкв/л раствора Na2CO3.
Для устранения жесткости воды нам нужно добавить достаточное количество Na2CO3, чтобы его концентрация составила 3,987 мэкв/л.
Масса Na2CO3 = (3,987 мэкв/л) * (105,99 г/моль) * (150 л)
= 5986,