Вопрос школьника
Масса карбоната натрия, потребовавшегося для умягчения 20 л воды, содержащей 100 мг/л гидрокарбоната кальция и 20 мг/л сульфата кальция, равна
Ответ от учителя
Для умягчения воды от кальция и сульфата кальция используется карбонат натрия, который реагирует с кальциевыми ионами, образуя кальциевый карбонат, который не растворяется в воде и выпадает в осадок.
Масса карбоната натрия, необходимого для умягчения 20 л воды, можно рассчитать по формуле:
m = V * c * M
где m — масса карбоната натрия, г;
V — объем воды, л;
c — концентрация кальция и сульфата кальция в воде, мг/л;
M — молярная масса карбоната натрия, г/моль.
Сначала нужно рассчитать количество кальция и сульфата кальция в 20 л воды:
Кальций: 100 мг/л * 20 л = 2000 мг = 2 г
Сульфат кальция: 20 мг/л * 20 л = 400 мг = 0,4 г
Затем рассчитаем количество карбоната натрия, необходимого для реакции с этими ионами:
Ca2+ + CO32- → CaCO3↓
CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3↓ + Na2SO4
Для каждого грамма кальция и сульфата кальция необходимо 1 моль карбоната натрия. Молярная масса карбоната натрия равна 106 г/моль.
Таким образом, масса карбоната натрия, необходимого для умягчения 20 л воды, равна:
m = (2 г + 0,4 г) * 1 моль/г * 106 г/моль = 234,4 г
Ответ: 234,4 г карбоната натрия.
