☰ Содержание · Химия

Жёсткость воды. Практическая работа 2

Уроки 25–26 · 2 урока · И.Р. Аскаров, К. Гопиров, Н.Х. Тухтабоев. Химия, 9 класс, переработанное 4-е издание. НМИУ «O‘zbekiston», Ташкент, 2019
25

Жёсткость воды и способы её устранения

Учебник: с. 117–120
ЦельЗнать виды жёсткости воды (временная, постоянная), её вред и способы умягчения воды; записывать реакции.
Новые слова
жёсткая вода · qattiq suvвременная жёсткость · vaqtinchalik qattiqlikпостоянная жёсткость · doimiy qattiqlikкатионит · kationit
Объяснение

В жёсткой воде много ионов Ca²⁺ и Mg²⁺, в мягкой — очень мало. Временная (карбонатная) жёсткость обусловлена Ca(HCO₃)₂ и Mg(HCO₃)₂, постоянная — сульфатами и хлоридами Ca и Mg (CaSO₄, MgCl₂); вместе они дают общую жёсткость. Жёсткая вода вредна: в котлах и трубах образуется накипь, расходуется больше топлива, мыло не пенится (Ca²⁺ и Mg²⁺ образуют нерастворимые соли), а мясо и овощи плохо развариваются. Временная жёсткость устраняется кипячением: Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃↓ + H₂O + CO₂↑. Известковая вода или щёлочь также устраняют её: Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ → 2CaCO₃↓ + 2H₂O. Сода устраняет оба вида: Ca(HCO₃)₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + 2NaHCO₃ и CaSO₄ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + Na₂SO₄ (постоянная жёсткость при кипячении не устраняется). В промышленности применяют ионный обмен: при пропускании воды через катионит Ca²⁺ и Mg²⁺ обмениваются на Na⁺: Na₂R + Ca²⁺ → CaR + 2Na⁺. Самую чистую воду даёт дистилляция.

Примеры
При кипячении 162 г Ca(HCO₃)₂ (M = 162 г/моль, 1 моль) образуется 1 моль CaCO₃, то есть 100 г накипи.
Постоянная жёсткость: для удаления 136 г CaSO₄ (1 моль) требуется 106 г Na₂CO₃ (1 моль), при этом выпадает 100 г CaCO₃: CaSO₄ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + Na₂SO₄.
Работа в классе

Наблюдение за накипью в чайнике: расспросите взрослых или рассмотрите рисунок белого каменистого слоя на дне кастрюли с кипячёной водой (CaCO₃, MgCO₃). Удалять накипь кислотой могут только взрослые. На уроке заполните таблицу «Какой способ для какой жёсткости?»

Упражнения
1
Чем вызваны временная и постоянная жёсткость?
2
Сколько граммов CaCO₃ выпадает в осадок при кипячении 162 г Ca(HCO₃)₂? (M(Ca(HCO₃)₂) = 162, M(CaCO₃) = 100)
3
Как бы вы устранили постоянную жёсткость, вызванную MgSO₄? Запишите уравнение.
4
Почему мыло плохо пенится в жёсткой воде?