Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

Ćwiczenie 1

Dopasuj definicję do pojęcia.

RNu0ByXC60Olk

twardość przemijająca Możliwe odpowiedzi: 1. jest to cecha wody, na którą wpływa obecność w niej soli mineralnych, 2. jest to warstwa osadu węglanów wapnia i magnezu, powstała w wyniku termicznego rozkładu wodorowęglanów wapnia i magnezu, zawartych w twardej wodzie, 3. inaczej węglanowa, czyli taka którą jesteśmy w stanie zniwelować, pozbyć się po zagotowaniu wody, 4. inaczej trwała, czyli taka która jest spowodowaną obecnością w wodzie soli tj: chlorki, siarczany(VI) (magnezu i wapnia), ale również w mniejszym stopniu azotanów, krzemianów twardość niewęglanowa Możliwe odpowiedzi: 1. jest to cecha wody, na którą wpływa obecność w niej soli mineralnych, 2. jest to warstwa osadu węglanów wapnia i magnezu, powstała w wyniku termicznego rozkładu wodorowęglanów wapnia i magnezu, zawartych w twardej wodzie, 3. inaczej węglanowa, czyli taka którą jesteśmy w stanie zniwelować, pozbyć się po zagotowaniu wody, 4. inaczej trwała, czyli taka która jest spowodowaną obecnością w wodzie soli tj: chlorki, siarczany(VI) (magnezu i wapnia), ale również w mniejszym stopniu azotanów, krzemianów kamień kotłowy Możliwe odpowiedzi: 1. jest to cecha wody, na którą wpływa obecność w niej soli mineralnych, 2. jest to warstwa osadu węglanów wapnia i magnezu, powstała w wyniku termicznego rozkładu wodorowęglanów wapnia i magnezu, zawartych w twardej wodzie, 3. inaczej węglanowa, czyli taka którą jesteśmy w stanie zniwelować, pozbyć się po zagotowaniu wody, 4. inaczej trwała, czyli taka która jest spowodowaną obecnością w wodzie soli tj: chlorki, siarczany(VI) (magnezu i wapnia), ale również w mniejszym stopniu azotanów, krzemianów twardość wody Możliwe odpowiedzi: 1. jest to cecha wody, na którą wpływa obecność w niej soli mineralnych, 2. jest to warstwa osadu węglanów wapnia i magnezu, powstała w wyniku termicznego rozkładu wodorowęglanów wapnia i magnezu, zawartych w twardej wodzie, 3. inaczej węglanowa, czyli taka którą jesteśmy w stanie zniwelować, pozbyć się po zagotowaniu wody, 4. inaczej trwała, czyli taka która jest spowodowaną obecnością w wodzie soli tj: chlorki, siarczany(VI) (magnezu i wapnia), ale również w mniejszym stopniu azotanów, krzemianów

jest to cecha wody, na którą wpływa obecność soli mineralnych., jest to warstwa osadu węglanów wapnia i magnezu oraz wodorotlenku magnezu, która powstała w wyniku termicznego rozkładu wodorowęglanów wapnia i magnezu zawartych w twardej wodzie., inaczej węglanowa, czyli taka, której jesteśmy w stanie pozbyć się po zagotowaniu wody., inaczej trwała, czyli taka, która powodowana jest obecnością w wodzie rozpuszczonych soli, tj. chlorków, siarczanów(VI) (magnezu i wapnia), ale również w mniejszym stopniu azotanów czy krzemianów.

Twardość przemijająca
Twardość niewęglanowa
Kamień kotłowy
Twardość wody

RAvqCSLzDEljw1

Ćwiczenie 2

Wstaw odpowiednie wyrazy w tekst dotyczący powstawania kamienia kotłowego oraz możliwości zapobiegania jego tworzenia.

miękkiej wody, twardej wody, wytrąceniem, ogrzanem, kwas octowy, alkoholu, soli mineralnych, kwas cytrynowy, wodę

Duża zawartość ................................ w wodzie skutkuje ................................ kamienia kotłowego. Kamień powstaje w wyniku ogrzewania ................................ i powoduje niszczenie instalacji przemysłowych oraz sprzętów gospodarstwa domowego. Aby pozbyć się kamienia kotłowego z czajnika, należy zagotować ................................ w tym czajniku z pewną ilością kwasu spożywczego (................................ lub ................................).

Ćwiczenie 3

Wyjaśnij, w jaki sposób powstaje kamień kotłowy, gdzie powstaje oraz jak zapobiegać jego powstawaniu? Napisz odpowiednie równania reakcji.

RJJea93bG0kSW

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

RqnLAN6omXlfT

Kamień kotłowy to warstwa osadu węglanów wapnia $({CaCO}_{3})$ i magnezu $({MgCO}_{3})$ oraz wodorotlenku magnezu, które powstają w wyniku termicznego rozkładu wodorowęglanów wapnia i magnezu zawartych w twardej wodzie.

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

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

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

Kamień kotłowy pojawia się w różnych urządzeniach, w których gotowana jest twarda woda, w tym w także w czajnikach.

Zapobieganie powstawaniu kamienia kotłowego polega na stosowaniu zmiękczaczy (substancji chemicznych) wody lub na drodze demineralizacji wody.

111

Ćwiczenie 4

Zakład wodociągowy dostarcza do mieszkania wodę o twardości ogólnej $300 \frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}}$ . Zapoznaj się z danymi z tabeli i odpowiedz, jaki jest to rodzaj wody.

Rodzaj wody	Jednostka fizyczna $\frac{mval}{{dm}^{3}}$	Jednostka międzynarodowa $\frac{mmol}{{dm}^{3}}$	Jednostka amerykańska $\frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}}$ $(ppm)$	Stopnie niemieckie $° n$
Bardzo miękka	$0$ $-$ $1,78$	$0$ $-$ $0,89$	$0$ $-$ $89$	$0$ $-$ $5$
Miękka	$1,78$ $-$ $3,57$	$0,89$ $-$ $1,79$	$89$ $-$ $179$	$5$ $-$ $10$
O średniej twardości	$3,57$ $-$ $5,35$	$1,79$ $-$ $2,68$	$179$ $-$ $268$	$10$ $-$ $15$
O znacznej twardości	$5,35$ $-$ $7,13$	$2,68$ $-$ $3,57$	$268$ $-$ $357$	$15$ $-$ $20$
Twarda	$7,13$ $-$ $10,7$	$3,57$ $-$ $5,35$	$357$ $-$ $535$	$20$ $-$ $30$
Bardzo twarda	$> 10,7$	$> 5,35$	$> 535$	$> 30$

Indeks dolny Źródło: http://www.mpwik.org/?page_id=174 (dostęp: 19.04.2020 r.). Dane są zgodne z polską normą (PN – 71/C‑04554) Indeks dolny koniec

RwaS5Z2XbOE6d

Odpowiedź:

Ćwiczenie 5

Uczeń dokonał oznaczeń wody na podstawie uzyskanej informacji, że zawiera ona $112 \frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}}$ . Ile wynosi twardość wody ucznia wyrażona w $\frac{mval}{{dm}^{3}}$ ? Zgodnie z podaną skalą określ, jaką wodę posiada w swoim domu uczeń.

Pamiętaj, że wartość $1 ° n$ odpowiada $17,86 \frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}}$ .

Rodzaj wody	Twardość wody ( $° n$ )
Bardzo miękka	$0$ do $0,5$
Miękka	$5$ do $10$
O średniej twardości	$10$ do $15$
O znacznej twardości	$15$ do $20$
Twarda	$20$ do $30$
Bardzo twarda	ponad $30$

Indeks dolny Źródło: http://www.mpwik.org/?page_id=174 (dostęp: 19.04.2020 r.) Dane są zgodne z polską normą (PN – 71/C‑04554) Indeks dolny koniec

Rwd75Ob7b7mHC

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

RDzhUgCZJQ3VT

$1 \frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}}$ odpowiada $0,02 \frac{mval}{{dm}^{3}}$ .

Określenie twardości wody:

1 ° n — 17,86 \frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}}

x — 112 \frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}}

x = \frac{1 ° n \cdot 112 \frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}}}{17,86 \frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}}} = 6,27 ° n

Uczeń więc ma w swoim domu wodę miekką.

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

1 \frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}} — 0,02 \frac{mval}{{dm}^{3}}

112 \frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}} — y

y = \frac{112 \frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}} \cdot 0,02 \frac{mval}{{dm}^{3}}}{1 \frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}}} = 2,24 \frac{mval}{{dm}^{3}}

211

Ćwiczenie 6

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 $10 {dm}^{3}$ wody, dla której twardość wynosi $27,6 ° n$ ?

Jednostki przeliczane	$° dH$ (lub $° n$ )	$° e$	$° f$	$\frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}}$ $(ppm)$	$\frac{mval}{{dm}^{3}}$	$\frac{mmol}{{dm}^{3}}$
Stopnie niemieckie $1 ° dH$ (lub $° n$ ) $=$	$1$	$1,253$	$1,78$	$17,8$	$0,357$	$0,1783$
Stopnie angielskie $1 ° e =$	$0,789$	$1$	$1,43$	$14,3$	$0,285$	$0,142$
Stopnie francuskie $1 ° f =$	$0,56$	$0,702$	$1$	$10$	$0,2$	$0,1$
Jednostka amerykańska $1 \frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}} =$	$0,056$	$0,07$	$0,1$	$1$	$0,02$	$0,01$
Jednostka fizyczna $1 \frac{mval}{{dm}^{3}} =$	$2,8$	$3,51$	$5$	$50$	$1$	$0,5$
Jednostka międzynarodowa $1 \frac{mmol}{{dm}^{3}} =$	$5,6$	$7,02$	$10$	$100$	$2$	$1$

Indeks dolny Źródło: http://www.mpwik.org/?page_id=174 (dostęp: 19.04.2020 r.) wg polskiej normy (PN – 71/C‑04554) Indeks dolny koniec

RmiC1BBhspT3R

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

RjDwq0wKL9TqP

Pierwszym korkiem jest przeliczenie stopni niemieckich na jednostkę fizyczną. Następnie obliczamy, ile miliwali znajduje się w $10 {dm}^{3}$ wody. Kolejnym krokiem jest odczytanie z tabeli, ile $mmol {Ca}^{2 +}$ przypada na $1 mval$ .

Węglan sodu pozwala na pozbycie się jonów wapnia zgodnie z reakcją:

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

Twardość wody, podaną w stopniach niemieckich, należy przeliczyć na miliwale.

1 ° n — 0,357 \frac{mval}{{dm}^{3}}

27,6 ° n — x

x = \frac{27,6 ° n \cdot 0,357 \frac{mval}{{dm}^{3}}}{1 ° n} = 9,85 \frac{mval}{{dm}^{3}}

Wobec tego w $10 {dm}^{3}$ wody znajduje się $9,85 \cdot 10 = 98,5 [mval]$ .

1 mval — 0,5 mmol {Ca}^{2 +}

98,5 mval — x

x = 0,04925 mol {Ca}^{2 +}

Wartość moli jonów wapnia odpowiada wartości moli węglanu sodu, czyli masa potrzebnego węglanu sodu wynosić będzie:

m = 0,0493 mol \cdot 106 \frac{g}{mol} = 5,22 g

211

Ćwiczenie 7

Uczeń dowiedział się, że twardość wody dostarczanej przez wodociąg wynosi $5,0 \frac{mval}{{dm}^{3}}$ . Postanowił przeliczyć ją na inną jednostkę – do tego wybrał $\frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}}$ . Skorzystaj z danych zawartych w tabeli i zaproponuj obliczenia, jakie mógł wykonać.

Jednostki przeliczane	$° dH$ (lub $° n$ )	$° e$	$° f$	$\frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}}$ $(ppm)$	$\frac{mval}{{dm}^{3}}$	$\frac{mmol}{{dm}^{3}}$
Stopnie niemieckie $1 ° dH$ (lub $° n$ ) $=$	$1$	$1,253$	$1,78$	$17,8$	$0,357$	$0,1783$
Stopnie angielskie $1 ° e =$	$0,789$	$1$	$1,43$	$14,3$	$0,285$	$0,142$
Stopnie francuskie $1 ° f =$	$0,56$	$0,702$	$1$	$10$	$0,2$	$0,1$
Jednostka amerykańska $1 \frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}} =$	$0,056$	$0,07$	$0,1$	$1$	$0,02$	$0,01$
Jednostka fizyczna $1 \frac{mval}{{dm}^{3}} =$	$2,8$	$3,51$	$5$	$50$	$1$	$0,5$
Jednostka międzynarodowa $1 \frac{mmol}{{dm}^{3}} =$	$5,6$	$7,02$	$10$	$100$	$2$	$1$

Indeks dolny Źródło: http://www.mpwik.org/?page_id=174 (dostęp: 19.04.2020 r.) wg polskiej normy (PN – 71/C‑04554) Indeks dolny koniec

RAu7oQYOUwtnF

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

RMtZ6mg9Y5VB6

Według tabeli $1 \frac{mval}{{dm}^{3}}$ odpowiada $50 \frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}}$ .

1 \frac{mval}{{dm}^{3}} — 50 \frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}}

5 \frac{mval}{{dm}^{3}} — x

x = 250 \frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}}

311

Ćwiczenie 8

Oblicz twardość przemijającą wody, wiedząc, że w $5 {dm}^{3}$ tej wody znajduje się $0,73 g$ wodorowęglanu magnezu. Twardość wody podaj w miniwalach i stopniach niemieckich.

Jednostki przeliczane	$° dH$ (lub $° n$ )	$° e$	$° f$	$\frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}}$ $(ppm)$	$\frac{mval}{{dm}^{3}}$	$\frac{mmol}{{dm}^{3}}$
Stopnie niemieckie $1 ° dH$ (lub $° n$ ) $=$	$1$	$1,253$	$1,78$	$17,8$	$0,357$	$0,1783$
Stopnie angielskie $1 ° e =$	$0,789$	$1$	$1,43$	$14,3$	$0,285$	$0,142$
Stopnie francuskie $1 ° f =$	$0,56$	$0,702$	$1$	$10$	$0,2$	$0,1$
Jednostka amerykańska $1 \frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}} =$	$0,056$	$0,07$	$0,1$	$1$	$0,02$	$0,01$
Jednostka fizyczna $1 \frac{mval}{{dm}^{3}} =$	$2,8$	$3,51$	$5$	$50$	$1$	$0,5$
Jednostka międzynarodowa $1 \frac{mmol}{{dm}^{3}} =$	$5,6$	$7,02$	$10$	$100$	$2$	$1$

Indeks dolny Źródło: http://www.mpwik.org/?page_id=174 (dostęp: 19.04.2020 r.) wg polskiej normy (PN – 71/C‑04554) Indeks dolny koniec

R1dKD5KpNgzt8

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

R1P2Cp7TELR6e

Zacznij od obliczenia, masy $Mg {({HCO}_{3})}_{2}$ znajdującej się w $1 {dm}^{3}$ wody. Następnie przelicz masę wodorowęglanu magnezu na węglan wapnia w stosunku molowym $1 : 1$ .

Twardość wody odnosi się do $1 {dm}^{3}$ , zatem w $1 {dm}^{3}$ wody znajduje się:

0,73 g Mg {({HCO}_{3})}_{2} — 5 {dm}^{3}

x — 1 {dm}^{3}

x = 0,146 g = 146 mg Mg {({HCO}_{3})}_{2}

Masy molowe:

$M_{Mg {({HCO}_{3})}_{2}} = 146 \frac{g}{mol}$ ;
$M_{{MgCO}_{3}} = 84 \frac{g}{mol}$ ;
$M_{{CaCO}_{3}} = 100 \frac{g}{mol}$ .

146 g Mg {({HCO}_{3})}_{2} — 84 g {MgCO}_{3} — 100 g {CaCO}_{3}

0,146 g Mg {({HCO}_{3})}_{2} — 0,084 g {MgCO}_{3} — 0,100 g {CaCO}_{3}

W $1 {dm}^{3}$ znajduje się $100 mg {CaCO}_{3}$ , więc twardość wody wynosi $100 \frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}}$ .

Wartość ta odpowiada:

0,02 \frac{mval}{{dm}^{3}} \cdot 100 = 2 \frac{mval}{{dm}^{3}}

oraz:

2 \frac{mval}{{dm}^{3}} \cdot 2,8 = 5,6 ° n

311

Ćwiczenie 9

Wykonując miareczkowanie, w celu oznaczenia twardości wody, uczeń zużył $21 {cm}^{3}$ EDTA o stężeniu $0,044 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ względem $100 {cm}^{3}$ wody. Oblicz, jaką twardość posiadała woda oznaczana przez ucznia, wiedząc, że na $1$ mol EDTA przypada $1$ mol $CaO$ . Wynik podaj w stopniach niemieckich.

1 ° n — 10 \frac{mg CaO}{{dm}^{3}}

Jednostki przeliczane	$° dH$ (lub $° n$ )	$° e$	$° f$	$\frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}}$ $(ppm)$	$\frac{mval}{{dm}^{3}}$	$\frac{mmol}{{dm}^{3}}$
Stopnie niemieckie $1 ° dH$ (lub $° n$ ) $=$	$1$	$1,253$	$1,78$	$17,8$	$0,357$	$0,1783$
Stopnie angielskie $1 ° e =$	$0,789$	$1$	$1,43$	$14,3$	$0,285$	$0,142$
Stopnie francuskie $1 ° f =$	$0,56$	$0,702$	$1$	$10$	$0,2$	$0,1$
Jednostka amerykańska $1 \frac{mg {CaCO}_{3}}{{dm}^{3}} =$	$0,056$	$0,07$	$0,1$	$1$	$0,02$	$0,01$
Jednostka fizyczna $1 \frac{mval}{{dm}^{3}} =$	$2,8$	$3,51$	$5$	$50$	$1$	$0,5$
Jednostka międzynarodowa $1 \frac{mmol}{{dm}^{3}} =$	$5,6$	$7,02$	$10$	$100$	$2$	$1$

Indeks dolny Źródło: http://www.mpwik.org/?page_id=174 (dostęp: 19.04.2020 r.) wg polskiej normy (PN – 71/C‑04554) Indeks dolny koniec

R1899m6cp55OA

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

RdwRzVcSo3Zkk

Masa molowa tlenku wapnia wynosi $56 \frac{g}{mol}$ .

W pierwszej kolejności należy obliczyć, ile mol EDTA zużyto do miareczkowania. Na tej podstawie można obliczyć, ile tlenku wapnia znajdowało się w $100 {cm}^{3}$ wody. Następnie należy obliczyć, ile tlenku wapnia znajduje się w $1 {dm}^{3}$ wody. Ostatnim krokiem jest obliczenie twardości wody w stopniach niemieckich.

Schematyczne równanie obrazujące miareczkowanie wody zawierającej $CaO$ przez EDTA:

{Ca}^{2 +} + H_{2} Y^{2 -} + 2 H_{2} O \to {CaY}^{2 -} + 2 H_{3} O^{+}

Na podstawie równania możemy zapisać, że:

1 mol EDTA — 1 mol CaO

Należy obliczyć ilość moli EDTA zawartą w $21 {cm}^{3}$ .

0,044 mol EDTA — 1000 {cm}^{3}

x — 21 {cm}^{3}

x = 0,000924 mol = 0,924 mmol EDTA

Wiedząc, że do miareczkowania zużyto $0,924 mmol EDTA$ obliczamy masę $CaO$ rozpuszczoną w $100 {cm}^{3}$ wody:

1 mol EDTA — 56 g CaO

0,000924 mol EDTA — y

y = 0,052 g = 52 mg CaO

W $100 {cm}^{3}$ wody znajdowały się $52 mg CaO$ . Kolejnym krokiem jest obliczenie masy $CaO$ w $1 {dm}^{3}$ wody.

52 mg \cdot \frac{1000 {cm}^{3}}{100 {cm}^{3}} = 520 mg CaO

Obliczenie twardości wody w stopniach niemieckich:

1 ° n — 10 \frac{mg CaO}{{dm}^{3}}

z — 520 \frac{mg CaO}{{dm}^{3}}

z = 52 ° n

Film edukacyjny

Dla nauczyciela