Задача 1
Условие (кратко)
Какую массу безводной соды Na₂CO₃ нужно добавить к 100 л природной воды, содержащей 610 мг/л катионов кальция, для полного умягчения?
Решение
Дано
- \(c(\mathrm{Ca^{2+}}) = 610\) мг/л
- \(V = 100\) л
Найти
- \(m(\mathrm{Na_2CO_3})\)
\[\mathrm{Ca^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3\downarrow}\]
Масса ионов кальция: \(m(\mathrm{Ca^{2+}}) = 610 \cdot 100 = 61\,000\) мг \(= 61\) г.
\(n(\mathrm{Ca^{2+}}) = \dfrac{61}{40} = 1{,}525\) моль.
На один ион \(\mathrm{Ca^{2+}}\) нужен один ион \(\mathrm{CO_3^{2-}}\), то есть одна формульная единица \(\mathrm{Na_2CO_3}\): \(n(\mathrm{Na_2CO_3}) = 1{,}525\) моль.
\(M(\mathrm{Na_2CO_3}) = 2 \cdot 23 + 12 + 3 \cdot 16 = 106\) г/моль, \(m = 1{,}525 \cdot 106 \approx 162\) г.
Ответ
≈ 162 г
Почему так
Каждый ион кальция связывается одним карбонат-ионом в нерастворимый CaCO₃.
Подробнее — в теме «Жёсткость воды и способы её устранения».