Задача 1
В 1 л жёсткой воды 450 мг хлорида кальция. Какая масса кристаллической соды Na₂CO₃·10H₂O нужна, чтобы устранить постоянную жёсткость 250 л такой воды?
Решение
- \(c(\mathrm{CaCl_2}) = 450\) мг/л
- \(V = 250\) л
- \(m(\mathrm{Na_2CO_3 \cdot 10H_2O})\)
Масса хлорида кальция во всей воде: \(m(\mathrm{CaCl_2}) = 450 \cdot 250 = 112\,500\) мг \(= 112{,}5\) г.
\(M(\mathrm{CaCl_2}) = 40 + 2 \cdot 35{,}5 = 111\) г/моль, \(n(\mathrm{CaCl_2}) = \dfrac{112{,}5}{111} \approx 1{,}014\) моль.
По уравнению \(n(\mathrm{Na_2CO_3}) = n(\mathrm{CaCl_2})\); в одном моле кристаллогидрата один моль \(\mathrm{Na_2CO_3}\), поэтому \(n(\mathrm{Na_2CO_3 \cdot 10H_2O}) \approx 1{,}014\) моль.
\(M(\mathrm{Na_2CO_3 \cdot 10H_2O}) = 106 + 10 \cdot 18 = 286\) г/моль.
\(m = 1{,}014 \cdot 286 \approx 290\) г.
В ответах учебника указано 250 г; расчёт по данным условия даёт около 290 г (250 г соответствовало бы примерно 97 г хлорида кальция).
Ответ
Количество соды равно количеству хлорида кальция, а масса кристаллогидрата считается по его молярной массе с водой.
Подробнее — в теме «Жёсткость воды и способы её устранения».