Рассчитайте постоянную жесткость воды, если известна общая жесткость Ж (общ) масса m осадка СаСО3, образовавшегося при кипячении воды объëмом V
V(H2O) =15, 0 дм ^3
m(CaCO3) =2, 25г
Ж(общ. ) =7, 0 моль-экв/м^3

Чтобы рассчитать постоянную жесткость воды, нужно понимать, что жесткость воды связана с наличием в ней растворённых солей, в основном кальция (Ca²⁺) и магния (Mg²⁺). Ваша задача состоит в том, чтобы выяснить, насколько жесткость воды связана с осадком, образовавшимся из СаСО₃ (карбонат кальция). ### Шаг 1: Определение количества моль СаСО₃ Сначала нужно перевести массу осадка СаСО₃ в количество моль. Для этого используем формулу: \[ n = \frac{m}{M} \] где: - \( n \) — количество моль, - \( m \) — масса осадка (в граммах), - \( M \) — молярная масса СаСО₃. Молярная масса СаСО₃: - Ca = 40,08 г/моль, - C = 12,01 г/моль, - O (3 атома) = 3 × 16,00 г/моль = 48,00 г/моль. Сложим: \[ M_{CaCO_3} = 40,08 + 12,01 + 48,00 = 100,09 \text{ г/моль} \] Теперь подставим известные данные: \[ n = \frac{2,25 \text{ г}}{100,09 \text{ г/моль}} \approx 0,0225 \text{ моль} \] ### Шаг 2: Определение жесткости Теперь мы знаем, сколько моль СаСО₃ образовалось. Поскольку СаСО₃ полностью диссоциирует в растворе, количество эквивалентов жесткости будет равно количеству моль кальция, так как каждый моль СаСО₃ даёт один моль Ca²⁺. ### Шаг 3: Расчет постоянной жесткости Жесткость воды обычно выражается в моль-экв/м³. У нас есть общая жесткость Ж(общ) = 7,0 моль-экв/м³ и объём воды V = 15,0 дм³ (или 0,015 м³). Теперь можно узнать, сколько эквивалентов жесткости содержится в этом объёме: \[ J_{H2O} = Ж(общ) \times V = 7,0 \text{ моль-экв/м³} \times 0,015 \text{ м³} = 0,105 \text{ моль-экв} \] ### Шаг 4: Соотношение эквивалентов и моль Так как 1 моль Ca²⁺ соответствует 1 моль-экв, постоянная жесткость воды, рассчитанная на 1 м³, будет: \[ K_{ж} = \frac{J_{H2O}}{V} = \frac{0,105 \text{ моль-экв}}{0,015 \text{ м³}} \] Это даст: \[ K_{ж} = 7,0 \text{ моль-экв/м³} \] Теперь, зная, что в нашем случае жесткость воды была обозначена как 7,0 моль-экв/м³, мы можем сделать вывод, что данные совпадают. ### Итог Постоянная жесткость воды составляет 7,0 моль-экв/м³. Это значение показывает, насколько много жестких солей (в основном кальция и магния) содержится в 15 дм³ воды.