Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

Ćwiczenie 1

Zaznacz poprawne odpowiedzi.

RfQWoQjd3QTx8

Twarda woda zawiera jony:

wapnia
magnezu
żelaza
manganu
bromu

Ćwiczenie 2

Dopasuj pojęcie do definicji.

R1bHE8CgqLEos

twardość spowodowana obecnością w wodzie soli, tj. chlorkami, siarczanami(VI) (magnezu i wapnia), ale również w mniejszym stopniu azotanami, krzemianami i innymi solami wapnia, magnezu i innych metali; nazywana inaczej twardością trwałą, twardość spowodowana obecnością w wodzie wodorowęglanu wapnia i magnezu; nazywana inaczej twardością przemijającą, suma twardości niewęglanowej i węglanowej

twardość węglanowa
twardość niewęglanowa
twardość ogólna

Ćwiczenie 3

Uzupełnij luki w zdaniach.

R5weMFXvJ5TZ4

przemijającej, otoczenia, dwutlenku węgla, kamień kotłowy, atmosfery, węglanu wapnia, wodorowęglanu magnezu, wodorowęglanu wapnia

Pozbycie się twardości ............................................ wody jest związane z reakcją rozkładu ............................................ i ............................................. Podczas ogrzewania wody rozpuszczalność zawartego w niej ............................................ zmniejsza się i ulega on wydzieleniu do ............................................. Wówczas równowaga węglanowo-wapniowa zostaje zaburzona i wytrąca się trudno rozpuszczalny osad ............................................, tworząc .............................................

Ćwiczenie 4

Aby zapobiegać wytwarzaniu się kamienia na urządzeniach gospodarstwa domowego, powinno się zmiękczać twardą wodę. Zmiękczanie wody metodą chemiczną polega na wykorzystaniu do tego celu substancji zmiękczających, czyli usuwających ze środowiska przede wszystkim jony wapnia i magnezu. Do tego celu wykorzystuje się głównie wodorotlenek wapnia ${Ca(OH)}_{2}$ oraz węglan sodu ${Na}_{2} {CO}_{3}$ (soda). Dobre rezultaty uzyskuje również ortofosforan(V) sodu ${Na}_{3} {PO}_{4}$ . Napisz równania reakcji, które przedstawią zmiękczanie wody metodą chemiczną.

RieFvAbrpTvlg1

Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

R1UgN6m2mFElt

$Ca {({HCO}_{3})}_{2} + Ca {(OH)}_{2} \to 2 {CaCO}_{3} ↓ + 2 H_{2} O$

$Mg {({HCO}_{3})}_{2} + Ca {(OH)}_{2} \to {MgCO}_{3} ↓ + {CaCO}_{3} ↓ + 2 H_{2} O$

${MgCO}_{3} + Ca {(OH)}_{2} \to {CaCO}_{3} ↓ + Mg {(OH)}_{2} ↓$

${CaSO}_{4} + {Na}_{2} {CO}_{3} \to {CaCO}_{3} ↓ + {Na}_{2} {SO}_{4}$

$3 Ca {({HCO}_{3})}_{2} + 2 {Na}_{3} {PO}_{4} \to {Ca}_{3} ({PO}_{2})_{4} ↓ + 6 {NaHCO}_{3}$

Ćwiczenie 5

Równania reakcji chemicznych:

{Ca}^{2 +} + 2 {HCO}_{3}^{-} \overset{T}{\to} {CaCO}_{3} ↓ + H_{2} O + {CO}_{2} ↑

{Mg}^{2 +} + 2 {HCO}_{3}^{-} \overset{T}{\to} {MgCO}_{3} ↓ + H_{2} O + {CO}_{2} ↑

przedstawiają metodę usunięcia twardości przemijającej wody. Podaj, jak możesz w warunkach domowych zastosować tę metodę.

R1TZFLsWd82Lt

Ćwiczenie 6

Zapisz równania reakcji zachodzących w trakcie usuwania twardości wody, wywołanej wodorowęglanem wapnia i wodorowęglanem magnezu.

Rjujefrpdh3uT1

Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

R5nA8ryFCl2Nx

Wzór wodorowęglanu wapnia to ${Ca(HCO}_{3})_{2}$ , a wodorowęglanu magnezu to ${Mg(HCO}_{3})_{2}$ . Usuwanie twardości wody wywołanej wodorowęglanem magnezu przebiega w dwóch etapach.

Ca {({HCO}_{3})}_{2 (aq .)} \to {CaCO}_{3 (s)} ↓ + H_{2} O_{(aq)} + {CO}_{2 (g)} ↑

Mg {({HCO}_{3})}_{2 (aq .)} \to {MgCO}_{3} + {CO}_{2 (g)} ↑ + H_{2} O_{(aq)}

{MgCO}_{3} + H_{2} O \to Mg {(OH)}_{2 (s)} + {CO}_{2 (aq)} ↑

Ćwiczenie 7

W gospodarstwie domowym nadmierna twardość wody powoduje większe zużycie środków myjących. Przy zastosowaniu mydła w postaci stearynianu sodu ( $C_{17} H_{35} COONa$ ) obserwuje się wytrącanie trudno rozpuszczalnych osadów.

Napisz (dwa) odpowiednie równania reakcji powstawania tych trudno rozpuszczalnych osadów.

R1TBoeUHhCS7y2

Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

R12o1TMTtJ7EF

W tym wypadku jony wapnia i magnezu (najczęściej) wiążą się z resztą kwasu tłuszczowego i wytrącają się w postaci trudno rozpuszczalnych soli wyższych kwasów tłuszczowych.

2 C_{17} H_{35} COONa + {Ca}^{2 +} \to {(C_{17} H_{35} COO)}_{2} Ca ↓ + 2 {Na}^{+}

2 C_{17} H_{35} COONa + {Mg}^{2 +} \to {(C_{17} H_{35} COO)}_{2} Mg ↓ + 2 {Na}^{+}

Ćwiczenie 8

Czy twardość wody jest zjawiskiem korzystnym? Odpowiedź uzasadnij.

Rd3JNaMHJIICW

Odpowiedź:

Ćwiczenie 9

Twardość wody, która zawiera wodorowęglan magnezu, wynosi 3,8 mvala. Oblicz, ile gramów tej soli znajduje się w 10 ${dm}^{3}$ tej wody.

RDt6m1VfIdjal2

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

R1GtpJRqjhjyM

Zacznij od obliczenia gramorównoważnika $Mg ({HCO}_{3})_{2}$ .

1 mval = 1 miligramorównoważnik (0,5 milimol) jonów ${Ca}^{2 +}$ oraz 1 mval = 50 mg ${CaCO}_{3}$ w 1 ${dm}^{3}$ wody.

T_{p} = 3, 8 \frac{m v a l}{{d m}^{3}}

Wobec tego w 10 ${dm}^{3}$ wody znajduje się:

3, 8 \frac{m v a l}{d m^{3}} \cdot 10 d m^{3} = 38 m v a l

1 mval = 0,5 mmol

38 mval = 19 mmol

m_{Mg ({HCO}_{3})_{2}} = 0,019 mol \cdot 146 \frac{g}{mol} = 2,774 g Mg ({HCO}_{3})_{2}

W 10 ${dm}^{3}$ znajduje się 2,774 g $Mg ({HCO}_{3})_{2}$ .

Ćwiczenie 10

Uczeń dokonał oznaczeń wody, wg których dowiedział się, że jego woda zawiera 173 $\frac{mg}{{dm}^{3}}$ CaO. Ile wynosi twardość wody oznaczanej przez ucznia wyrażona w $\frac{mval}{{dm}^{3}}$ ?

Zgodnie z podaną skalą określ, jaką wodę posiada w swoim domu uczeń.

Twardość wody (TIndeks dolny o)	Rodzaj wody
0 do 5,6	Bardzo miękka
5,6 do 11,2	Miękka
11,2 do 19,6	Średnio twarda
19,6 do 30,8	Twarda
ponad 30,8	Bardzo twarda

Indeks dolny Źródło: Akademia Morska Szczecin, <cite>Ćwiczenie laboratoryjne - Oznaczanie twardości ogólnej i wapniowej</cite>, 2020 https://www.am.szczecin.pl/uploads/imfich/zaklad‑chemii/4020_Twardosc‑ogolna‑i-wapniowa_2020.pdf [dostęp 24.08.2020 r.] Indeks dolny koniec

Rtco0zzCfGcDM2

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

RhYP7xYPAodsL

Pamiętaj, że jeden niemiecki stopień twardości równy jest 10 $\frac{mg}{{dm}^{3}}$ CaO, a to odpowiada 1 $\frac{mval}{{dm}^{3}}$ , który wynosi 2,8 twardości wody.

Wiemy, że jeden niemiecki stopień twardości jest równy 10 $\frac{mg}{{dm}^{3}}$ CaO, a to odpowiada 1 $\frac{mval}{{dm}^{3}}$ , który wynosi 2,8 twardości wody.

1 º n - 10 \frac{mg}{{dm}^{3}} CaO

x - 173 \frac{mg}{{dm}^{3}} CaO

x = 17,3 ° n

Uczeń więc ma w swoim domu wodę twardą.

Przeliczenie na $\frac{mval}{{dm}^{3}}$ :

1 º n - 2,8 \frac{mval}{{dm}^{3}} CaO

17,3 º n - y

y = 48,44 \frac{mval}{{dm}^{3}} CaO

Ćwiczenie 11

W 1 ${dm}^{3}$ pewnej wody znajduje się 0,00295 moli tlenku wapnia. Oblicz, ile wynosi twardość tej wody w ºn.

R13eF3EyvwIiG3

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

R1DP9ZsmWFPw6

Pamiętaj, że 1ºn odpowiada 10 $\frac{mg}{{dm}^{3}}$ $CaO$ .

M_{C a O} = 56 \frac{g}{mol}

1 mol - 56 g

0,00295 mol - x

x = 0,1652 g

1 º n - 10 \frac{mg}{{dm}^{3}} CaO

y - 165,2 \frac{mg}{{dm}^{3}} CaO

y = 16,52 ° n

Ćwiczenie 12

Twardość nieprzemijająca wody może być usunięta poprzez zastosowanie reakcji chemicznych. W przypadku chlorków wapnia, można ją usunąć poprzez użycie węglanu sodu. Oblicz, ile gramów węglanu sodu potrzeba do zmiękczenia 20 ${dm}^{3}$ wody, dla której twardość wynosi 38,4ºn?

{Ca}^{2 +} + {Na}_{2} {CO}_{3} \to {CaCO}_{3} + 2 {Na}^{+}

RWsUmJBP4Lb093

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

RTUGQHLqVxzKt

Węglan sodu pozwala na pozbycie się jonów wapnia zgodnie z równaniem reakcji:

{Ca}^{2 +} + {Na}_{2} {CO}_{3} \to {CaCO}_{3} + 2 {Na}^{+}

Twardość wody podaną w stopniach niemieckich należy przeliczyć na miliwale:

T_{s} = \frac{38,4}{2,8} = 13, 71 [\frac{mval}{{dm}^{3}}]

1 mval = 0, 5 mmol {Ca}^{2 +}

A zgodnie z równaniem reakcji:

13,71 gramorównoważników ${Ca}^{2 +}$ odpowiada 13,71 gramorównoważników ${Na}_{2} {CO}_{3}$ .

1 mval = 0, 5 mmol {Ca}^{2 +}

13, 71 \cdot 0, 5 mmol = 6, 9 mmol

Wobec tego, na 20 ${dm}^{3}$ wody potrzeba:

6, 9 mmol = 0, 0069 mol

0, 0069 mol \cdot 20 \cdot 106 \frac{g}{mol} = 14, 53 g

Grafika interaktywna

Dla nauczyciela