Question

В 10 л воды содержится 0,95 г хлорида магния и 1,62 г гидрокарбоната кальция. Определить карбонатную, некарбонатную (постоянную)
и общую жесткость этого образца воды.

Answer 1

Чтобы решить задачу, нам нужно знать, что жесткость воды зависит от наличия в ней различных солей. Карбонатная жесткость образца воды обусловлена присутствием солей карбонатов и бикарбонатов, некарбонатная жесткость образца воды зависит от присутствия других солей, а общая жесткость - это сумма карбонатной и некарбонатной жесткости.

Дано:
Масса хлорида магния (MgCl2) в 10 л воды = 0,95 г
Масса гидрокарбоната кальция (Ca(HCO3)2) в 10 л воды = 1,62 г

1) Рассчитаем количество молекул MgCl2:
Молярная масса MgCl2 = (24,305 г/моль) + 2*(35,453 г/моль) = 95,211 г/моль
Количество молекул MgCl2 = масса хлорида магния / молярная масса MgCl2 = 0,95 г / 95,211 г/моль

2) Рассчитаем количество молекул Ca(HCO3)2:
Молярная масса Ca(HCO3)2 = (40,078 г/моль) + 2*(1*(1,00784 г/моль) + 12*(15,999 г/моль) + 3*(1,00784 г/моль)) = 162,114 г/моль
Количество молекул Ca(HCO3)2 = масса гидрокарбоната кальция / молярная масса Ca(HCO3)2 = 1,62 г / 162,114 г/моль

3) Рассчитаем концентрации карбонатов и бикарбонатов:
Количество молекул бикарбоната кальция (Ca(HCO3)2) = количество молекул Ca(HCO3)2 / 2
Количество молекул карбонатов и бикарбонатов = 2 * количество молекул бикарбоната кальция

4) Рассчитаем концентрации кальция, магния и общую жесткость:
Концентрация кальция = количество молекул карбонатов и бикарбонатов * молярная масса кальция / объем воды
Концентрация магния = количество молекул MgCl2 * молярная масса магния / объем воды
Общая жесткость = концентрация кальция + концентрация магния

Теперь приступим к расчетам:

1) Расчет количества молекул MgCl2:
Количество молекул MgCl2 = 0,95 г / 95,211 г/моль = 0,009982444 моль

2) Расчет количества молекул Ca(HCO3)2:
Количество молекул Ca(HCO3)2 = 1,62 г / 162,114 г/моль = 0,009987696 моль

3) Расчет концентрации карбонатов и бикарбонатов:
Количество молекул бикарбоната кальция = 0,009987696 моль / 2 = 0,004993848 моль
Количество молекул карбонатов и бикарбонатов = 2 * 0,004993848 моль = 0,009987696 моль

4) Расчет концентрации кальция, магния и общей жесткости:
Концентрация кальция = 0,009987696 моль * 40,078 г/моль / 10 л = 0,039992 л/моль
Концентрация магния = 0,009982444 моль * 24,305 г/моль / 10 л = 0,024250 л/моль
Общая жесткость = 0,039992 л/моль + 0,024250 л/моль = 0,064242 л/моль

Ответ:
Карбонатная жесткость этого образца воды равна концентрации карбонатов и бикарбонатов и составляет 0,009987696 моль/л (или 0,039992 л/моль).
Некарбонатная жесткость не указана в условии задачи и не может быть определена.
Общая жесткость этого образца воды составляет 0,064242 л/моль.