Какое количество кристаллической соды Na2CO3 * 10H2O нужно прибавить к 250 литрам жесткой воды с содержанием

Тема занятия: Решение задачи о мягкости воды

Объяснение:
Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для расчета необходимого количества кристаллической соды. Данная формула выглядит следующим образом:

N1V1 = N2V2,

где:
- N1 - исходная концентрация раствора кристаллической соды (известная нам концентрация);
- V1 - объем раствора кристаллической соды (неизвестная величина);
- N2 - концентрация искомого раствора кристаллической соды (0 мг/л, чтобы устранить постоянную жесткость);
- V2 - объем искомого раствора кристаллической соды (известное значение - 250 литров).

Величину N1 можно выразить через массу хлорида кальция, используя уравнение реакции между кристаллической содой и хлоридом кальция:

Na2CO3 + CaCl2 -> CaCO3 + 2NaCl.

Из данного уравнения следует, что 1 моль Na2CO3 соответствует 1 молю CaCl2. Молярная масса Na2CO3 составляет 106 г/моль, а молярная масса CaCl2 - 111 г/моль.

Поэтому для расчета начальной концентрации раствора кристаллической соды (N1) можно использовать следующую формулу:

N1 = (масса CaCl2 / молярная масса CaCl2) * (1 / V2).

В исходной задаче дано, что содержание хлорида кальция составляет 450 мг, а объем воды равен 250 литрам.

Производя необходимые вычисления, можно получить значение начальной концентрации раствора кристаллической соды (N1). Далее нужно установить значение необходимой концентрации (N2), равное 0 мг/л, чтобы устранить постоянную жесткость. Подставим найденные значения в формулу N1V1 = N2V2 и рассчитаем объем раствора кристаллической соды (V1), который необходимо прибавить к воде.

Демонстрация:
Исходные данные:
- Масса хлорида кальция (CaCl2) = 450 мг;
- Объем воды (V2) = 250 л.

Решение:
1. Вычислим начальную концентрацию раствора соды (N1):
N1 = (масса CaCl2 / молярная масса CaCl2) * (1 / V2),
= (450 мг / 111 г/моль) * (1 / 250 л),
≈ 0.0041 моль/л.

2. Установим необходимую концентрацию раствора соды (N2) равной 0 мг/л (для устранения постоянной жесткости).

3. Подставим найденные значения в формулу:
V1 = (N2V2) / N1,
= (0 мг/л * 250 л) / 0.0041 моль/л,
≈ 0 л.

Таким образом, чтобы устранить постоянную жесткость 250 литровой воды с содержанием 450 мг хлорида кальция, необходимо добавить примерно 0 литров кристаллической соды Na2CO3 * 10H2O.

Совет: Для более легкого понимания и решения задачи о мягкости воды рекомендуется ознакомиться с химическими реакциями, связанными с данной темой, а также с понятиями молярной массы и концентрации раствора. Также полезно изучить материалы, касающиеся расчета объема растворов и использования соответствующих формул.

Задача для проверки:
Найдите необходимое количество кристаллической соды Na2CO3 * 10H2O для устранения постоянной жесткости 500 литров воды, содержащей 600 мг хлорида кальция. Ответ дайте в граммах.