Способы вычисления жесткости воды

Расчётные задачи на определение общей жёсткости воды

Задание 347.
Вычислите жесткость воды, зная, что в 600 л ее содержится 65,7 г гидрокарбоната магния и 61,2 сульфата кальция. Ответ: 3 ммоль/л.
Решение:
Молярная масса эквивалента Mg(НСО₃)₂ = M/2 = 146,3/2 = 73,15 г/моль. В 1 л воды содержится:

65,7/600 = 0,1095 г Mg(НСО₃)₂ .

Тогда

n[Mg(НСО₃)₂] = m[Mg(НСО₃)₂]/Мэ[Mg(НСО₃)₂] = 0,1095/73,15 = 0,0015 моль. Следовательно, жёсткость воды по Mg(НСО₃)₂ равна 0,0015^. 1000 = 1,5 ммоль/л.

Молярная масса эквивалента CaSO₄ = M/2 = 136,/2 = 68 г/моль. В 1 л воды содержится 61,2/600 = 0,102 г CaSO₄, что составляет 0,102/68 = 0,0015 моль. Следовательно, жёсткость воды по CaSO₄ равна 0,0015^. 1000 = 1,5 ммоль/л.

Тогда общая жёсткость воды равна сумме жёсткости по CaSO₄ и по Mg(НСО₃)₂, получим:

Ж_(Общ.) = Ж(Са²⁺) + Ж(Mg²⁺) = 1,5 + 1,5 = 3 ммоль/л.

Ответ: 3 ммоль/л.

Задание 348
В 220 л воды содержится 11 г сульфата магния. Чему равна жесткость этой воды? Ответ: 0,83 ммоль/л.
Решение:
Молярная масса эквивалента MgSO₄ = M/2 = 120,36/2 = 60,18 г/моль. Массу сульфата магния, содержащуюся в воде находим из формулы:

Ж = m(В)/[M_Э(В) ^.V], где

m – масса вещества В, обуславливающая жёсткость воды, мг; M_Э(В) – молярная масса эквивалента вещества В, мг/моль; V – объём воды, л.

Отсюда

Ж_(Общ) = 11/( 60,18^. 220) = 0,00083 моль/л или 0,83 ммоль/л.

Ответ: 0,83 ммоль/л.

Задание 349
Жесткость воды, в которой растворен только гидрокарбонат кальция, равна 4 ммоль/л. Какой объем 0,1 н. раствора НСl потребуется для реакции с гидрокарбонатом кальция, содержащимся в 75 см³ этой воды? Ответ: 3 см³.
Решение:
Жёсткость воды выражается суммой миллиэквивалентов ионов Са²⁺ и Mg²⁺, содержащихся в 1 л воды (моль/л). Один миллимоль жёсткости отвечает содержанию 20,04 мг/л Ca²⁺ или 12,16 мг/л Mg²⁺. В данном случае жёсткость воды определяется гидрокарбонатом кальция и равна 4 ммоль/л, т. е. С₁ раствора равна 4 : 1000 = 0,004 н (С₁ = 0,004 н). Согласно закона эквивалентов объёмы взаимодействующих веществ пропорциональны молярным массам эквивалентов или нормальностям их растворов: