Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

Ćwiczenie 1

Dopasuj definicję do pojęcia.

R1UdZR8gbCFid

twardość przemijająca Możliwe odpowiedzi: 1. substancja powierzchniowo czynna, którą stosujemy w chemii gospodarstwa domowego, 2. inaczej węglanowa, czyli taka, którą jesteśmy w stanie zniwelować poprzez zagotowanie wody, 3. jest to cecha wody, na którą wpływa obecność w niej soli mineralnych, zbudowanych głównie z jonów wapnia i magnezu, 4. inaczej trwała, czyli taka, która jest spowodowana obecnością w wodzie soli wapnia i magnezu, głównie chlorków i siarczanów(

VI

) twardość niewęglanowa Możliwe odpowiedzi: 1. substancja powierzchniowo czynna, którą stosujemy w chemii gospodarstwa domowego, 2. inaczej węglanowa, czyli taka, którą jesteśmy w stanie zniwelować poprzez zagotowanie wody, 3. jest to cecha wody, na którą wpływa obecność w niej soli mineralnych, zbudowanych głównie z jonów wapnia i magnezu, 4. inaczej trwała, czyli taka, która jest spowodowana obecnością w wodzie soli wapnia i magnezu, głównie chlorków i siarczanów(

VI

) twardość wody Możliwe odpowiedzi: 1. substancja powierzchniowo czynna, którą stosujemy w chemii gospodarstwa domowego, 2. inaczej węglanowa, czyli taka, którą jesteśmy w stanie zniwelować poprzez zagotowanie wody, 3. jest to cecha wody, na którą wpływa obecność w niej soli mineralnych, zbudowanych głównie z jonów wapnia i magnezu, 4. inaczej trwała, czyli taka, która jest spowodowana obecnością w wodzie soli wapnia i magnezu, głównie chlorków i siarczanów(

VI

) surfaktant Możliwe odpowiedzi: 1. substancja powierzchniowo czynna, którą stosujemy w chemii gospodarstwa domowego, 2. inaczej węglanowa, czyli taka, którą jesteśmy w stanie zniwelować poprzez zagotowanie wody, 3. jest to cecha wody, na którą wpływa obecność w niej soli mineralnych, zbudowanych głównie z jonów wapnia i magnezu, 4. inaczej trwała, czyli taka, która jest spowodowana obecnością w wodzie soli wapnia i magnezu, głównie chlorków i siarczanów(

VI

)

Ćwiczenie 2

Wody opadowe bogate są w tlenek węgla( $IV$ ). Powodują one rozpuszczanie dolomitu ( $CaMg {({CO}_{3})}_{2}$ ), w efekcie czego powstają m.in. jony wapnia i jony magnezu. Na podstawie tej informacji zapisz, stosując zapis jonowy skrócony, odpowiednie równanie reakcji.

RejUJ5R7LfQeq

RrLuYm7SypBCL

CaMg {({CO}_{3})}_{2} + 2 H_{2} O + 2 {CO}_{2} \to {Mg}^{2 +} + {Ca}^{2 +} + 4 {HCO}_{3}^{-}

Ćwiczenie 3

W gospodarstwie domowym nadmierna twardość wody powoduje większe zużycie środków myjących. Użycie mydła zawierającego palmitynian sodu w wodzie bogatej w kationy wapnia i magnezu powoduje, że część palmitynianu sodu przekształca się w nierozpuszczalne w wodzie sole wapnia i magnezu. Aniony palmitynianowe tracą w ten sposób możliwość wykazywania swoich zdolności myjących.

RWu1pXnH4Qqef

Ilustracja przedstawia długi łańcuch w kształcie zygzaka. Na prawym końcu jest grupa COO-, obok jest kation sodu. — Wzór kreskowy palimtynianu sodu.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji strąceniowych zachodzących po wprowadzeniu palmitynianu sodu do wody bogatej w jony wapnia i magnezu.

R1DQ6FKQvJs35

RnMMdQRgdZ0CK

Wzór sumaryczny palmitynianu sodu: $C_{15} H_{31} COONa$

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

2 C_{15} H_{31} {COO}^{-} + {Ca}^{2 +} \to {(C_{15} H_{31} COO)}_{2} Ca ↓

2 C_{15} H_{31} {COO}^{-} + {Mg}^{2 +} \to {(C_{15} H_{31} COO)}_{2} Mg ↓

Ćwiczenie 4

Twardość węglanową inaczej nazywamy twardością przemijającą, gdyż można ją usunąć poprzez zagotowanie wody.

Stosując zapis cząsteczkowy i jonowy skrócony, napisz równanie reakcji zachodzącej w czasie ogrzewania wody, prowadzącej do zmniejszenia jej twardości, powodowanej wyłącznie obecnością wodorowęglanu wapnia.

R1Upo8TYMVOvy

R1brzsHTRZbo4

Jednym z produktów tej reakcji jest ${CO}_{2}$ .

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

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

Ćwiczenie 5

Sole rozpuszczone w wodzie wpływają na powstawanie kamienia kotłowego, który powoduje niszczenie m.in. sprzętów gospodarstwa domowego. Sposób na pozbycie się kamienia kotłowego z czajnika jest bardzo prosty. Otóż, wystarczy zagotować wodę w czajniku z dodatkiem kwasu spożywczego, np. octowego. W efekcie reakcji powstaje m.in. dobrze rozpuszczalna w wodzie sól - octan wapnia.

W oparciu o powyższe informacje, napisz równanie reakcji usuwania kamienia kotłowego za pomocą octu. Zastosuj zapis cząsteczkowy. Załóż, że głównym składnikiem kamienia kotłowego jest węglan wapnia.

RPp9jIjJQTlmc

RSJp7CKHUSWhQ

Wzór kwasu octowego: ${CH}_{3} COOH$ .

2 {CH}_{3} COOH + {CaCO}_{3} \to ({CH}_{3} COO) Ca + H_{2} O + {CO}_{2} ↑

Ćwiczenie 6

Uczeń badał próbkę wody pobranej ze swojego gospodarstwa domowego. Na podstawie badań stwierdził, że w $1 {dm}^{3}$ wody, z której korzysta, znajduje się $115 mg$ $CaO$ . Oblicz twardość wody badanej przez ucznia wyrażoną w miligramach ${CaCO}_{3}$ na decymetr sześcienny wody $(\frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}})$ . Następnie, korzystając z poniższej tabeli oceń, jaką wodę posiada w swoim domu uczeń.

Twardość wody ( $n^{°}$ )	Rodzaj wody
$< 5,6$	Bardzo miękka
$5,6$ $-$ $11,2$	Miękka
$11,2$ $-$ $19,6$	Średnio twarda
$19,6$ $-$ $30,8$	Twarda
$> 30,8$	Bardzo twarda

R1341DB1DwkJ9

R1B770oZvVCkc

$1 ° n$ odpowiada $17,86 mg$ ${CaCO}_{3}$ w $1 {dm}^{3}$ wody. Z kolei $1 mol$ $17, 86 mg$ ${CaCO}_{3}$ odpowiada $1$ molowi $CaO$ .

1 mol CaO — 1 mol {CaCO}_{3}

56 g CaO — 100 {g CaCO}_{3}

115 g CaO — x {CaCO}_{3}

x ≃ 25,36 mg {CaCO}_{3}

1 ° n — 17,86 mg {CaCO}_{3}

y — 205,36 mg {CaCO}_{3}

y ≃ 11,5 ° n

Twardość wody badanej przez ucznia wynosi $205,36 \frac{{mg CaCO}_{3}}{{dm}^{3}}$ lub $11, 5 ° n$ . Z powyższego wynika, że uczeń posiada w swoim domu wodę średnio twardą.

R1HDl01WRlkhV3

Ćwiczenie 7

Uzupełnij luki w tekście właściwymi sformułowaniami. 1. demineralizacji, 2. wodorotlenek magnezu, 3. twarda woda, 4. węglanu, 5. Kamień kotłowy, 6. węglan wapnia, 7. węglan, 8. magnezu, 9. wodę, 10. węglanów, 11. zmiękczacze, 12. wapnia, 13. wodorowęglany jest to warstwa osadu 1. demineralizacji, 2. wodorotlenek magnezu, 3. twarda woda, 4. węglanu, 5. Kamień kotłowy, 6. węglan wapnia, 7. węglan, 8. magnezu, 9. wodę, 10. węglanów, 11. zmiękczacze, 12. wapnia, 13. wodorowęglany wapnia i magnezu oraz wodorotlenku magnezu, które powstają w wyniku ogrzania tzw. twardej wody, zawierającej 1. demineralizacji, 2. wodorotlenek magnezu, 3. twarda woda, 4. węglanu, 5. Kamień kotłowy, 6. węglan wapnia, 7. węglan, 8. magnezu, 9. wodę, 10. węglanów, 11. zmiękczacze, 12. wapnia, 13. wodorowęglany wapnia i magnezu. Wodorowęglan magnezu ulega rozkładowi na 1. demineralizacji, 2. wodorotlenek magnezu, 3. twarda woda, 4. węglanu, 5. Kamień kotłowy, 6. węglan wapnia, 7. węglan, 8. magnezu, 9. wodę, 10. węglanów, 11. zmiękczacze, 12. wapnia, 13. wodorowęglany i tlenek węgla(

IV

) lub 1. demineralizacji, 2. wodorotlenek magnezu, 3. twarda woda, 4. węglanu, 5. Kamień kotłowy, 6. węglan wapnia, 7. węglan, 8. magnezu, 9. wodę, 10. węglanów, 11. zmiękczacze, 12. wapnia, 13. wodorowęglany magnezu, tlenek węgla(

IV

) i 1. demineralizacji, 2. wodorotlenek magnezu, 3. twarda woda, 4. węglanu, 5. Kamień kotłowy, 6. węglan wapnia, 7. węglan, 8. magnezu, 9. wodę, 10. węglanów, 11. zmiękczacze, 12. wapnia, 13. wodorowęglany, natomiast z wodorowęglanu wapnia powstaje 1. demineralizacji, 2. wodorotlenek magnezu, 3. twarda woda, 4. węglanu, 5. Kamień kotłowy, 6. węglan wapnia, 7. węglan, 8. magnezu, 9. wodę, 10. węglanów, 11. zmiękczacze, 12. wapnia, 13. wodorowęglany, woda oraz tlenek węgla(

IV

). Trudno rozpuszczalne osady węglanu 1. demineralizacji, 2. wodorotlenek magnezu, 3. twarda woda, 4. węglanu, 5. Kamień kotłowy, 6. węglan wapnia, 7. węglan, 8. magnezu, 9. wodę, 10. węglanów, 11. zmiękczacze, 12. wapnia, 13. wodorowęglany, wodorotlenku 1. demineralizacji, 2. wodorotlenek magnezu, 3. twarda woda, 4. węglanu, 5. Kamień kotłowy, 6. węglan wapnia, 7. węglan, 8. magnezu, 9. wodę, 10. węglanów, 11. zmiękczacze, 12. wapnia, 13. wodorowęglany i 1. demineralizacji, 2. wodorotlenek magnezu, 3. twarda woda, 4. węglanu, 5. Kamień kotłowy, 6. węglan wapnia, 7. węglan, 8. magnezu, 9. wodę, 10. węglanów, 11. zmiękczacze, 12. wapnia, 13. wodorowęglany magnezu, osadzają się na różnych sprzętach, w których gotowana jest 1. demineralizacji, 2. wodorotlenek magnezu, 3. twarda woda, 4. węglanu, 5. Kamień kotłowy, 6. węglan wapnia, 7. węglan, 8. magnezu, 9. wodę, 10. węglanów, 11. zmiękczacze, 12. wapnia, 13. wodorowęglany np. grzałkach, kotłach, w czajnikach. W celu zapobiegania powstawania kamienia kotłowego stosuję 1. demineralizacji, 2. wodorotlenek magnezu, 3. twarda woda, 4. węglanu, 5. Kamień kotłowy, 6. węglan wapnia, 7. węglan, 8. magnezu, 9. wodę, 10. węglanów, 11. zmiękczacze, 12. wapnia, 13. wodorowęglany wody lub wodę poddaje 1. demineralizacji, 2. wodorotlenek magnezu, 3. twarda woda, 4. węglanu, 5. Kamień kotłowy, 6. węglan wapnia, 7. węglan, 8. magnezu, 9. wodę, 10. węglanów, 11. zmiękczacze, 12. wapnia, 13. wodorowęglany.

IV

IV

IV

311

Ćwiczenie 8

Zaproponuj doświadczenie, w którym wykażesz różnicę między twardością przemijającą a trwałą wody. Napisz, w formie cząsteczkowej, odpowiednie równania reakcji. Odpowiedź zanotuj w zeszycie do lekcji chemii.

RNOfqV7LiV5ZD

RLxSPYS0ETeDs

Poniżej znajduje się przykładowy projekt doświadczenia. Czy Twoja propozycja jest do niego podobna?

Opis doświadczenia:

Próbki wody o twardości przemijającej i trwałej należy umieścić w dwóch oddzielnych zlewkach. Następnie zawartość zlewek należy ogrzewać, doprowadzając wodę do wrzenia.

Po wystudzeniu zawartości zlewek, do tej z nich, w której zaobserwowano wytrącenie się osadu, należy dodać niewielką objętość kwasu chlorowodorowego (aż do całkowitego roztworzenia osadu). Następnie zawartość tej zlewki należy ponownie ogrzewać.

Poniżej zamieszczono schemat doświadczenia:

Zlewka nr 1

RbbJQbxyEU32C

Na ilustracji są trzy zlewki. Pomiędzy nimi są strzałki skierowane w prawo. Zlewki po lewej i po prawej stronie znajdują się nad palnikiem. W zlewce po lewej stronie w roztworze są bąbelki. W zlewce po prawej stronie brak bąbelków. Pomiędzy zlewkami jest zlewka, do której prowadzi strzałka z napisem: HCl o stężeniu jeden mol na decymetr sześcienny. — Schemat doświadczenia.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Zlewka nr 2

RYvpFU9BdWX9U

Ilustracja przedstawia dwie zlewki. Jedna z nich jest nad płomieniem palnika. W zlewce w roztworze znajdują się bąbelki. Od zlewki strzałka w prawo do zlewki bez bąbelków. — Schemat doświadczenia.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Obserwacje:

Po zagotowaniu wody w zlewce nr 1 zaobserwowano wytrącenie się białego osadu, podczas gdy podobnych obserwacji nie odnotowano dla zlewki nr 2.
Po wystudzeniu zawartości zlewki 1 i po wprowadzeniu do niej kwasu chlorowodorowego zaobserwowano roztwarzanie się osadu. Po ponownym ogrzaniu zawartości zlewki nr 1 nie zaobserwowano wytrącenia się osadu.

Jeśli do zlewki nr 2, po wystudzeniu, doda się wodny roztwór węglanu sodu, to można zaobserwować wytrącenie się białego osadu.

Wnioski:

W zlewce nr 1 znajdowała się woda o twardości przemijającej, a więc woda bogata m.in. w wodorowęglany wapnia i magnezu. W czasie gotowania tej wody, wytrąciły się osady węglanu wapnia i magnezu oraz wodorotlenku magnezu. Osady te uległy roztworzeniu pod działaniem kwasu chlorowodorowego. Ponowne zagotowanie wody nie spowodowało wytrącenia się osadu, ponieważ po przeprowadzonych próbach, twardość przemijająca (węglanowa) wody, zmieniła się w twardość trwałą (niewęglanową).

W zlewce nr 2 znajdowała się woda o twardości trwałej, a więc woda bogata w dobrze rozpuszczalne sole wapnia i magnezu, inne niż wodorowęglany (m.in. w chlorki). Twardości trwałej wody nie można usunąć poprzez jej zagotowanie, ale można to zrobić np. poprzez dodanie do wody węglanu sodu.

Równania reakcji:

Zlewka nr 1

Równania reakcji zachodzących w czasie gotowania wody:

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

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

Mg {({HCO}_{3})}_{2} \overset{T}{\to} Mg {(OH)}_{2} ↓ + 2 {CO}_{2} ↑

Równania reakcji zachodzących po dodaniu kwasu chlorowodorowego:

{CaCO}_{3} + 2 HCl \to {CaCl}_{2} + H_{2} O + {CO}_{2} ↑

{MgCO}_{3} + 2 HCl \to {MgCl}_{2} + H_{2} O + {CO}_{2} ↑

Mg {(OH)}_{2} + 2 HCl \to {MgCl}_{2} + 2 H_{2} O

Zlewka nr 2

Równania reakcji zachodzących po wprowadzeniu roztworu węglanu wapnia:

{CaCl}_{2} + {Na}_{2} {CO}_{3} \to {CaCO}_{3} ↓ + 2 NaCl

{MgCl}_{2} + {Na}_{2} {CO}_{3} \to {MgCO}_{3} ↓ + 2 NaCl

Symulacja interaktywna

Dla nauczyciela