Ratunkuu, od której strony w ogóle to ugryźć?
Twardość wody może być mierzona w różnych jednostkach, np. w stopniach niemieckich. Jeden stopień niemiecki 1°n odpowiada:
• 10 mg tlenku wapnia CaO w 1 dm³ wody, • 7,19 mg tlenku magnezu MgO w 1 dm³ wody. Oblicz, ile gramów węglanu sodu Na₂CO3 należy wprowadzić do wody, której twardość wynosi 5°n, jeżeli wiadomo, że:
•jej twardość jest spowodowana obecnością jonów wapnia Ca²+,
• jej objętość wynosi 10 dm³.
Twardość wody może być mierzona w różnych jednostkach, np. w stopniach niemieckich. Jeden stopień niemiecki 1°n odpowiada:
• 10 mg tlenku wapnia CaO w 1 dm³ wody, • 7,19 mg tlenku magnezu MgO w 1 dm³ wody. Oblicz, ile gramów węglanu sodu Na₂CO3 należy wprowadzić do wody, której twardość wynosi 5°n, jeżeli wiadomo, że:
•jej twardość jest spowodowana obecnością jonów wapnia Ca²+,
• jej objętość wynosi 10 dm³.
Jeden stopień niemiecki odpowiada 10 mg CaO lub 7,19 mg MgO w 1 dm³ wody, czyli w przypadku obecności jonów wapnia twardość wody wynosi 50 mg CaO w 1 dm³ wody (5°n = 5 x 10 mg CaO/dm³).
Aby obliczyć ile gramów węglanu sodu należy wprowadzić do 10 dm³ wody, należy najpierw obliczyć ile mg Ca²+ jest obecnych w 10 dm³ wody o twardości 5°n:
50 mg CaO/dm³ x 10 dm³ = 500 mg CaO
Masa molowa CaO wynosi 56,08 g/mol, a masa molowa Ca²+ to połowa tej wartości, czyli 28,04 g/mol. Oznacza to, że 500 mg CaO to 500/56,08 = 8,9 mg Ca²+.
Aby usunąć jon wapnia Ca²+ z roztworu, należy dodać odpowiednią ilość węglanu sodu Na₂CO₃, który z reakcji tworzy nierozpuszczalny osad węglanu wapnia CaCO₃:
Ca²+ + CO₃²- → CaCO₃
Stoichiometrycznie jedna cząsteczka węglanu sodu Na₂CO₃ reaguje z jedną cząsteczką jonów wapnia Ca²+, więc należy dodać ilość węglanu sodu odpowiadającą ilości jonów wapnia Ca²+ obecnych w roztworze.
Masa molowa węglanu sodu Na₂CO₃ wynosi 105,99 g/mol, a masa molowa Ca²+ wynosi 40,08 g/mol, więc:
8,9 mg Ca²+ x (1 mol Na₂CO₃/1 mol Ca²+) x (105,99 mg/1 mol) = 376,3 mg Na₂CO₃
Odpowiednia ilość węglanu sodu Na₂CO₃ wynosi więc 376,3 mg lub 0,3763 g.