Сколько граммов гашеной извести необходимо добавить к 1 м3 воды, содержащей гидрокарбонат железа (II), чтобы устранить временную жесткость, равную 2,86 ммоль/л. Написать уравнения соответствующих реакций.
More Questions From This User See All
Answers & Comments
Verified answer
Временную (карбонатную) жесткость можно устранить кипячением:Fe(HCO₃)₂ = FeCO₃ ↓ + CO₂ ↑ + H₂O
Гидрокарбонат-ион распадается до воды, углекислого газа и карбонат-иона. Последний связывается c катионами жесткости (Ca²⁺, Mg²⁺, в данном случае Fe²⁺)
Другой способ устранения временной жесткости - добавление гидроксида кальция (гашеной извести) Ca(OH)₂. Гидрокарбонат-ионы превращаются в карбонат-ионы и связывают катионы жесткости. Добавленные ионы кальция сами являются катионами жесткости и также связываются карбонат-ионами.
Ca(OH)₂ + Fe(HCO₃)₂ = CaCO₃ ↓ + FeCO₃ ↓ + 2 H₂O
Жесткость воды измеряется в единицах молярной концентрации эквивалентов, то есть в единицах количества вещества эквивалентов ионов жесткости (Ca²⁺, Mg²⁺, в данном случае Fe²⁺) на единицу объема (обычно в мг-экв/л, мэкв/л). Она может измеряться и в единицах молярной концентрации ионов жесткости (ммоль/л) /грубо говоря, это просто "обычная" молярная концентрация ионов кальция, магния или железа/
Определим количество вещества Fe²⁺ (оно совпадает с количеством вещества соли Fe(HCO₃)₂ .
По условию задачи молярная концентрация ионов Fe²⁺ С равна 2,86 ммоль/л. Объем V - 1 куб. м. или же 1000 л.
Количество вещества n = CV = 2,86 ммоль/л * 1000 л = 2,86 моль
По уравнению реакции
с 1 моль Fe(HCO₃)₂ реагирует 1 моль Ca(OH)₂,
а с 2,86 моль Fe(HCO₃)₂ реагирует х моль Ca(OH)₂:
Ca(OH)₂ + Fe(HCO₃)₂ = CaCO₃ ↓ + FeCO₃ ↓ + 2 H₂O
1 моль 1 моль
х моль 2,86 моль
Отсюда х = 1 моль*2,86 моль/ 1 моль = 2,86 моль
Молярная масса гидроксида кальция M(Ca(OH)₂) = 74 г/моль
Отсюда масса гидроксида кальция m = nM = 2.86 моль * 74 г/моль =
= 211,6 г = 212 г.
Ответ: 212 г.