Сколько миллиграмм-эквивалентов жесткость понизилась, когда к 100 л воды, содержащей сульфаты кальция и магния
Сколько миллиграмм-эквивалентов жесткость понизилась, когда к 100 л воды, содержащей сульфаты кальция и магния, добавили 26.5 г соды? Перечислите уравнения реакций удаления жесткости в молекулярной и ионной формах.
Сладкая_Леди 45
Для решения данной задачи, нам необходимо знать уравнения реакций удаления жесткости в молекулярной и ионной формах.Уравнение реакции удаления жесткости в молекулярной форме:
\[Ca^{2+}(aq) + Mg^{2+}(aq) + 2HCO_3^-(aq) \rightarrow CaCO_3(s) + MgCO_3(s) + 2H_2O(l)\]
Уравнение реакции удаления жесткости в ионной форме:
\[Ca^{2+}(aq) + Mg^{2+}(aq) + 2HCO_3^-(aq) \rightarrow CaCO_3(s) + MgCO_3(s) + 2H^+(aq) + 2CO_3^{2-}(aq)\]
Согласно заданию, мы добавляем 26.5 г соды к 100 л воды, содержащей сульфаты кальция и магния. Сначала переведем 100 л воды в граммы, зная, что плотность воды равна 1 г/мл:
\[100 \, л \cdot 1000 \, мл/л \cdot 1 \, г/мл = 100000 \, г\]
Теперь можем рассчитать количество добавленной соды в миллиграммах:
\[26.5 \, г \cdot 1000 = 26500 \, мг\]
Далее, чтобы найти количество миллиграмм-эквивалентов жесткости, которое понизилось, необходимо знать мольную массу солей кальция и магния. Обозначим их через \(M_{Ca}\) и \(M_{Mg}\) соответственно.
Масса кальция и магния в исходной воде равна:
\[m_{CaMg} = V_{воды} \cdot C_{CaMg} \cdot (M_{Ca} + M_{Mg})\]
где \(V_{воды}\) - объем воды в литрах, \(C_{CaMg}\) - концентрация солей кальция и магния в исходной воде.
Масса кальция и магния после добавления соли равна:
\[m_{CaMg"} = m_{CaMg} - m_{CaMg}^{удалено}\]
где \(m_{CaMg}^{удалено}\) - масса удаленных солей кальция и магния.
Теперь можем найти количество миллиграмм-эквивалентов жесткости, которое понизилось:
\[n_{мгэкв} = m_{CaMg}^{удалено} \cdot \frac{N_{соли}}{M_{CaMg}} \cdot 1000\]
где \(N_{соли}\) - количество миллимоль удаленных солей кальция и магния.
Для расчета количество миллимоль удаленных солей кальция и магния воспользуемся уравнениями реакций:
\[1 \, моль CaCO_3 = 1 \, моль Ca^{2+}\]
\[1 \, моль MgCO_3 = 1 \, моль Mg^{2+}\]
Таким образом, для расчета количества миллимоль удаленных солей имеем следующую формулу:
\[N_{CaMg} = \frac{m_{CaMg}^{удалено}}{M_{CaCO_3} + M_{MgCO_3}}\]
Теперь, рассчитаем каждый шаг по заданию:
1) Расчет массы кальция и магния в исходной воде:
\[m_{CaMg} = 100000 \, г \cdot C_{CaMg} \cdot (M_{Ca} + M_{Mg})\]
2) Расчет массы кальция и магния после добавления соли:
\[m_{CaMg"} = m_{CaMg} - m_{CaMg}^{удалено}\]
3) Расчет количества миллимоль удаленных солей кальция и магния:
\[N_{CaMg} = \frac{m_{CaMg}^{удалено}}{M_{CaCO_3} + M_{MgCO_3}}\]
4) Расчет количества миллиграмм-эквивалентов жесткости:
\[n_{мгэкв} = N_{CaMg} \cdot 1000\]
Вам необходимо указать значения концентрации солей \(C_{CaMg}\), мольной массы солей \(M_{Ca}\) и \(M_{Mg}\) для расчета окончательного ответа.