Задача 1
Какую воду называют жёсткой? В чём химическая причина жёсткости воды?
Решение
Жёсткой называют воду, в которой растворено много катионов кальция \(\mathrm{Ca^{2+}}\) и магния \(\mathrm{Mg^{2+}}\) (иногда к ним добавляются ионы железа).
Эти ионы попадают в воду, когда она растворяет соли горных пород и почвы: гидрокарбонаты \(\mathrm{Ca(HCO_3)_2}\), \(\mathrm{Mg(HCO_3)_2}\), хлориды \(\mathrm{CaCl_2}\), \(\mathrm{MgCl_2}\), сульфаты \(\mathrm{CaSO_4}\), \(\mathrm{MgSO_4}\). В растворе соли диссоциируют, например:
Химическая природа жёсткости — именно наличие ионов \(\mathrm{Ca^{2+}}\) и \(\mathrm{Mg^{2+}}\): они образуют нерастворимые соединения с мылом и с карбонат-ионами, отсюда пена, которая не взбивается, и накипь.
Ответ
Жёсткость определяется концентрацией катионов кальция и магния, которые дают нерастворимые соединения.
Подробнее — в теме «Жёсткость воды и способы её устранения».