Сколько граммов кристаллической соды Na2CO3*10H2O нужно добавить к 250 литрам воды твердости, содержащей

Kamen

18

Для решения этой задачи нам необходимо выполнить несколько шагов. Давайте последовательно решим ее.

Шаг 1: Определение молекулярной массы кристаллической соды (Na2CO3*10H2O).

Кристаллическая сода Na2CO3*10H2O содержит два атома натрия (Na), один атом углерода (C), три атома кислорода (O) и десять молекул воды (10H2O).

Молекулярная масса натрия (Na) = 22,99 г/моль.
Молекулярная масса углерода (C) = 12,01 г/моль.
Молекулярная масса кислорода (O) = 16 г/моль.
Молекулярная масса воды (H2O) = 18,02 г/моль.

Чтобы рассчитать молекулярную массу кристаллической соды, нужно сложить массу каждого атома и массу молекулы воды:

Масса Na2CO3 = (2 x масса Na) + масса C + (3 x масса O)
= (2 x 22,99 г/моль) + 12,01 г/моль + (3 x 16 г/моль)
= 46,0 г/моль + 12,01 г/моль + 48 г/моль
= 106,01 г/моль

Масса Na2CO3*10H2O = масса Na2CO3 + (10 x масса H2O)
= 106,01 г/моль + (10 x 18,02 г/моль)
= 106,01 г/моль + 180,2 г/моль
= 286,21 г/моль

Шаг 2: Расчет количества кристаллической соды, необходимой для снижения жесткости воды.

Мы знаем, что вода имеет жесткость, вызванную хлоридом кальция (CaCl2) и хотим уменьшить эту жесткость путем добавления кристаллической соды (Na2CO3*10H2O).

Масса хлорида кальция (CaCl2) = 450 мг = 0,45 г.

Жесткость воды, вызванная хлоридом кальция, может быть выражена в миллимольных эквивалентах кальция (Ca2+).

Масса 1 миллимоля Ca2+ = атомная масса кальция (Ca) = 40,08 г/моль.

Чтобы рассчитать количество миллимольных эквивалентов Ca2+, нужно разделить массу хлорида кальция на массу 1 миллимоля Ca2+:

Количество миллимольных эквивалентов Ca2+ = масса хлорида кальция / масса 1 миллимоля Ca2+
= 0,45 г / 40,08 г/моль
≈ 0,0112 моль

Каждый миллимольный эквивалент Ca2+ может быть нейтрализован одним миллимольным эквивалентом Na2CO3 (кристаллической соды). Таким образом, нам понадобится такое же количество миллимольных эквивалентов Na2CO3 для нейтрализации Ca2+.

Общая масса необходимой кристаллической соды (Na2CO3*10H2O) составит:

Масса необходимой кристаллической соды = количество миллимольных эквивалентов Na2CO3 * масса 1 миллимоля Na2CO3*10H2O

Количество миллимольных эквивалентов Na2CO3 = количество миллимольных эквивалентов Ca2+ ≈ 0,0112 моль

Масса 1 миллимоля Na2CO3*10H2O = масса Na2CO3*10H2O / молярная масса Na2CO3*10H2O
= 286,21 г/моль

Таким образом:

Масса необходимой кристаллической соды = 0,0112 моль * 286,21 г/моль
≈ 3,2 грамма

Таким образом, необходимо добавить примерно 3,2 грамма кристаллической соды Na2CO3*10H2O в 250 литров воды твердости, содержащей 450 миллиграммов хлорида кальция, чтобы снизить жесткость воды.