Химия
8 класс
Вопрос
а. Вычислите, какой объем жесткой воды, содержащей 0,036 г $CaCO_3$ в 1 л, можно смягчить при помощи 700 г пермутита (алюмосиликата) с формулой $NaAl(Si_2O_6)$ [содержание $CaCO_3$ следует понимать как результат пересчета концентрации $Ca(HCO_3)_2$].
б. Напишите уравнение соответствующей химической реакции смягчения воды пермутитом.
в. Вычислите, сколько килограммов хлорида натрия потребуется использовать для регенерации использованного пермутита.
Ответ
Ионы $Ca^{2+}$ реагируют с $NaAlSi_2O_6$ ($M = 202$), образуя нерастворимое соединение $Ca(AlSi_2O_6)_2$, при этом
404 г пермутита связывают 40 г-ионов $Ca$,
700 г пермутита - $x_1$ г-ионов $Ca$,
$x_1 = \frac{40 \cdot 700}{404} = 69,3$ г-ионов $Ca$.
В 1 л воды содержится 0,036 г $CaCO_3$, что соответствует 0,0144 г ионов кальция.
В 1 л воды содержится 0,0144 г кальция, в $x_2$ л воды - 69,3 г кальция,
$x_2 = \frac{69,3}{0,0144} = 4395$ л воды.
Регенерация пермутита осуществляется по уравнению
$Ca(AlSi_2O_6)_2 + 2NaCl \rightleftharpoons 2NaAlSi_2O_6 + CaCl_2$.
На 404 г пермутита расходуется 117 г хлорида натрия, на 700 г пермутита - $x_3$ г хлорида натрия,
$x_3 = \frac{117 \cdot 700}{404} = 203$ г $NaCl$.