Задание 4. Заполните таблицу "Виды жесткости" и "Способы устранения".
Ответ:
Вода – это совокупность химических элементов, растворённых в ней, главным образом, солей кальция и магния.
Жесткость воды обусловлена наличием в ней солей кальция и магния. Различают временную (карбонатную) и постоянную (некарбонатную) жесткость.
* Временная (карбонатная) жесткость обусловлена наличием в воде гидрокарбонатов кальция (Ca(HCO_3)_2) и магния (Mg(HCO_3)_2). При кипячении воды эти соли разлагаются, образуя нерастворимый осадок карбонатов кальция и магния. Поэтому временную жесткость можно устранить кипячением.
Реакции, поясняющие процесс:
\[Ca(HCO_3)_2 \xrightarrow{t^\circ} CaCO_3 \downarrow + H_2O + CO_2 \uparrow\]
\[Mg(HCO_3)_2 \xrightarrow{t^\circ} MgCO_3 \downarrow + H_2O + CO_2 \uparrow\]
* Постоянная (некарбонатная) жесткость обусловлена наличием в воде сульфатов, хлоридов и других солей кальция и магния, которые не разлагаются при кипячении.
Способы устранения жесткости:
1. Кипячение: эффективно для устранения временной жесткости.
2. Использование ионообменных смол (ионитов): заменяют ионы кальция и магния на ионы натрия или водорода.
3. Химическое осаждение: добавление реагентов, таких как сода (карбонат натрия) или известь (гидроксид кальция), для осаждения ионов кальция и магния в виде нерастворимых соединений.
\[Ca^{2+} + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2Na^+\]
\[Mg^{2+} + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + 2Na^+\]
4. Дистилляция: выпаривание воды и конденсация пара, что позволяет получить практически чистую воду.
Теперь заполним таблицу:
| Виды жесткости | Обусловлена | Способы устранения |
| :---------------------- | :------------------------------------------------------------------------------------------------------- | :---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
| Временная (карбонатная) | Наличием в воде гидрокарбонатов кальция и магния: (Ca(HCO_3)_2) и (Mg(HCO_3)_2) | Кипячение, добавление извести ((Ca(OH)_2)) |
| Постоянная (некарбонатная) | Наличием в воде сульфатов, хлоридов и других солей кальция и магния, например, (CaCl_2), (MgSO_4) | Использование ионообменных смол, химическое осаждение (добавление соды), дистилляция |
Итоговый ответ: Таблица заполнена с указанием причин временной и постоянной жесткости, а также способов их устранения.