На титрование 20 мл жесткой воды прошло 3,1 мл 0,1240 н раствора соляной кислоты. Найти временную жесткость воды.

Решай на подобии

1) V (Н2 О) = 0,1 л

T (HCl) = 0,0032 г/мл

Временная жесткость обусловлена гидрокарбонатами кальция и магния

Ca (HCO3) 2 и Mg (HCO3) 2.

Обе соли кислые, то есть дают рН < 7 - кислую среду

Временную жесткость определяют титрованием воды соляной кислотой в присутствии метилового оранжевого.

При взаимодействии с соляной кислотой происходит нейтрализация кислых солей

Ca (HCO3) 2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O + 2CO2↑

Mg (HCO3) 2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O + 2CO2↑

HCO3^ (-) + H^ (+) = H2O + CO2↑ (1)

Масса прореагировавшей соляной кислоты HCl

m (HCl) = T (HCl) * V (HCl) = 0,0032*3,5 = 0,0112 г

Количество вещества прореагировавшей соляной кислоты HCl

n (HCl) = m (HCl) / M (HCl) = 0,0112/36,5 = 0,000306 моль = 0,306 ммоль

Количество вещества атомов водорода в HCl

n (H) = 0,306 ммоль

Согласно ионному уравнению реакции (1) один моль атомов водорода молекулы HCl прореагировал с одним молем гидрокарбонат-ионов HCO3^ (-).

n[HCO3^ (-) ] = 0,306 ммоль

Временную жесткость воды найдем как нормальность содержания в ней гидрокарбонат-ионов HCO3^ (-). Нормальность гидрокабонат-ионов HCO3^ (-) будет равна нормальности суммарного содержания в воде ионов Mg^ (2+) и Ca^ (2+)

Найдем фактор эквивалентности fэк гидрокарбонат-иона HCO3^ (-)

Эквивалент химический - это реальная или условная частица, которая в кислотно-основных реакциях присоединяет (или отдает) один ион Н + или ОН-, в окислительно-восстановительных реакциях принимает (или отдает) один электрон, реагирует с одним атомом водорода или с одним эквивалентом другого вещества.

Поскольку один гидрокарбонат-ион HCO3^ (-) согласно уравнению (1) вступил в реакцию с одним ионом Н^ (+), то эквивалент гидрокарбонат-иона равен единице.

А поскольку фактор эквивалентности численно равен химическому эквиваленту вещества, то фактор эквивалентности гидрокарбонат-иона HCO3^ (-) также будет равен единице.

fэк [HCO3^ (-) ] = 1

Количество вещества эквивалента гидрокарбонат-иона

nэк [HCO3^ (-) ] = n[HCO3^ (-) ]/fэк [HCO3^ (-) ] = 0,306/1 = 0,306 ммоль*экв

Нормальность - молярная концентрация эквивалента вещества

Сн [HCO3^ (-) ] = nэк [HCO3^ (-) ] / V (Н2 О) = 0,306/0,1 = 3,06 ммоль*экв/л