p align="justify"> тому вода має лужну реакцію середовища і метилоранж в ній забарвлений в жовтий колір. При титруванні розчином HCl такої води протікає реакція нейтралізації: ВІН? + Н +? Н2О.
Іони Н + нейтралізують кількість іонів ОН ?, еквівалентне концентрації іонів НСО3?.
Аналіз води на жорсткість передбачає зазвичай:
) визначення загальної жорсткості Жо;
) визначення карбонатної жорсткості Жк;
) обчислення некарбонатних жорсткості ЖНК=Жо - Жк.
Виконання роботи
Досвід 1. Визначення загальної жорсткості води
У конічну колбу місткістю 300 мл відміряти мірної колбою 100 мл аналізованої води. Додати до досліджуваної воді 5 мл аміачного буферного розчину, 5? 7 крапель індикатора хромогену чорного і повільно титрувати розчином трилону Б, постійно перемішуючи, до переходу винно-червоного забарвлення в синю.
Повторити титрування ще раз. Якщо результати двох титрувань співпадуть (? V? 0,1 мл), то за отриманими результатами розрахувати загальну жорсткість. В іншому випадку необхідно відтитрувати пробу води вкотре.
Вимога до результату досвіду
Обчислити загальну жорсткість води за формулою
Жо=(СЕК · V1 · тисячу)/V2,
де СЕК - молярна концентрація еквівалентів трилону Б, моль/л; V1 - об'єм розчину трилону Б, який пішов на титрування, мл; V2 - обсяг аналізованої води, мл.
Досвід 2. Визначення карбонатної і некарбонатних жорсткості води
У конічну колбу місткістю 300 мл відміряти мірної колбою 100 мл води, додати до неї кілька крапель метилоранжа. Підготовлену пробу відтитрувати розчином соляної кислоти до переходу жовтого забарвлення індикатора в оранжеву. Повторити титрування ще раз. Якщо результати двох титрувань співпадуть (? V? 0,1 мл), то за отриманими результатами розрахувати карбонатну жорсткість. В іншому випадку необхідно відтитрувати пробу води вкотре.
Вимоги до результатів досвіду
. Обчислити карбонатну жорсткість води за формулою
Жк=(СЕК · V1 · тисячу)/V2,
де СЕК · - молярна концентрація еквівалентів HCl, моль/л; V1 - об'єм розчину HCl, який пішов на титрування, мл; V2 - обсяг аналізованої води, мл.
. Обчислити некарбонатную жорсткість води по різниці
ЖНК=Жо - Жк.
Приклади розв'язання задач
Приклад 17.1. Обчислити жорсткість води, знаючи, що в 500 л її міститься 202,5 ??г Ca (HCO3) 2.
Рішення. Для вирішення завдання скористаємося формулою
.
Мек (Ca (HCO3) 2)=162/2=81 г/моль.
Ж== 5 ммоль/л.
Приклад 17.2. Обчислити карбонатну жорсткість води, знаючи, що на титрування 100 мл цієї води, що містить гідрокарбонат кальцію, потурбувалися 6,25 мл 0,08 н. розчину НCl.
Рішення. Обчислюємо нормальність розчину гідрокарбонату кальцію. Так як речовини взаємодіють між собою в еквівалентних кількостях, то можна написати VA? СЕК · (А)=VB? СЕК (B),
6,25? 0,08=100? СЕК · (Ca (HCO3) 2),
звідси (Ca (HCO3) 2)=0,005 г/моль.
Таким чином, в 1 л досліджуваної води міститься 0,005? 1000=5 ммоль гідрокарбонату кальцію або 5 ммоль іонів Са2 +. Карбонатні жорсткість води дорівнює 5 ммоль/л.
Приклад 17.3. Скільки грамів CaSO4 міститься в 1 м3 води, якщо жорсткість, обумовлена ??присутністю цієї солі, дорівнює 4 ммоль/л?
Рішення. З формули знаходимо
272 г,
де 68 г/моль - Мек (CaSO4), знайдена за формулою
,
де М - молярна маса солі, г/моль; n - число іонів металу, що беруть участь в реакції від кожної молекули; | co | - абсолютне значення ступеня окислення іона металу.
Мек (CaSO4)== 68 г/моль.
Приклад 17.4. Яку масу соди Na2CO3 треба додати до 500 л води, щоб усунути її жорсткість, рівну 5 ммоль/л?
Рішення. У 500 л води міститься 500? 5=2500 ммоль солей, що обумовлюють жорсткість води. Для усунення жорсткості слід додати 2500? 53=132 500 мг=132,5 г соди. (53 г/моль - молярна маса еквівалентів соди Na2CO3).
Завдання і вправи для самостійного вирішення
. 1. Яку масу Na3PO4 треба додати до 500 л води, щоб усунути її карбонатну жорсткість, рівну 5 ммоль/л? (Відповідь: 136,75 г).
. 2. Обчислити карбонатну жорсткість води, знаючи, що для реакції з гідрока...
