неорганика. Методические указания содержат теоретические сведения по основным разделам курсов Общая и неорганическая химия

• Название: Методические указания содержат теоретические сведения по основным разделам курсов Общая и неорганическая химия
• Анкор: неорганика
• Дата: 12.09.2020
• Размер: 0.73 Mb.
• Имя файла: неорганика.doc
• Тип: Методические указания; #137692
• страница: 7 из 8

Теоретические сведения

Жесткость воды обусловлена содержанием в ней растворимых солей кальция и магния, гидрокарбонатов, хлоридов и сульфатов. Различают временную и постоянную жесткость воды. Временная жесткость определяется содержанием в воде растворимых гидрокарбонатов кальция и магния. При кипячении воды гидрокарбонаты переходят в малорастворимые карбонаты:

Ca(HCO₃)₂ = CaCO₃  + CO₂ + H₂O

Mg(HCO₃)₂ = Mg(OH)₂ + 2CO₂

Карбонатную жесткость также можно удалить химическими способами, например, известкованием:

Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃ + 2H₂O

Таким образом временная жесткость устраняется.

Постоянная (некарбонатная) жесткость обусловлена присутствием в воде хлоридов и сульфатов кальция и магния. Некарбонатную жесткость можно удалить химическими способами:

CaCl₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃  + 2NaCl

Сумма временной и постоянной жесткости составляет общую жесткость. Выражается жесткость в миллимоль эквивалентных ионов Ca⁺² и Mg⁺² на литр воды.

Вода с жесткостью менее 4 ммоль-экв/л называется мягкой, от 4 до 8 – средней и от 8 до 12 – жесткой.

В настоящее время жесткость воды определяют комплексонометрическим методом с применением реактива Na₂H₂Y^.2H₂O двунатриевой соли ЭДТА (этилендиаминтетрауксусной кислоты) – Комплексона III или Трилона Б.

Трилон Б имеет следующую структуру:
Гексадентатный комплекс Комплексоны являются лигандами и образуют со многими катионами комплексы. Например, в нашем случае, с катионом Са+2 образуется следующий комплекс:

Реакция взаимодействия катиона с ЭДТА в растворе можно представить уравнением

Ca²⁺ + H₂Y^2– = 2H⁺ + CaY^2–

где Y^2– - анион ЭДТА.
Задачи

338. (Р.624) Чему равна жесткость (в ммоль/л и град.) 0,005 М СаС1₂?

Ответ: 10 ммоль/л; 28 С.

339. (Р.626) На титрование 0,05 л образца воды израсходовано 4,8 × 10^–3 л 0,1 н. НС1. Чему равна карбонатная жесткость воды?

Ответ: 9,6 ммоль/л.

340. (Р.627) При определении временной жесткости на титрование 0,1 л воды израсходовано 5,25 × 10^–3 л 0,101 н. НС1. Чему равна временная жесткость воды?

Ответ: 5,3 ммоль/л.

341. (Р.628) Какую массу гашеной извести надо прибавить в 2,5 л воды, чтобы устранить ее временную жесткость, равную 4,43 ммоль/л?

Ответ: 0,41 г.

342. (Р.629) Для умягчения 100 л воды потребовалось 12,72 г Na₂CO₃. Чему равна жесткость воды (в град, и ммоль/л)?

343. (Р.631) Общая жесткость волжской воды равна 6,52 ммоль/л, а временная 3,32 ммоль/л. Какую массу Са(ОН)₂ и Na₂CO₃ надо взять, чтобы устранить жесткость 5 л воды?

Ответ: 0,61; 0,85 г.

344. (Р.633) Чему равна постоянная жесткость воды, если для ее устранения к 25 л воды добавлено 21,6 г буры Na₂B₄O₄ × 10Н₂О?

Ответ: 6,04 ммоль/л.

345. (Р.634) Рассчитайте обменную емкость катионита марки КУ-2, если через адсорбционную колонку, содержащую 100 г этого ионита, пропустили 25 л воды общей жесткостью 13,6 ммоль/л.

Ответ: 3,4 ммоль/л.

346. (Р.636) Объемная емкость каолиновой глины составляет 13,5 ммоль/л. Какой объем воды общей жесткостью 3,5 ммоль/л можно профильтровать через 150 г глины для полного удаления катионов Са²⁺ и Mg²⁺?

Ответ: 578,6 л.

Окислительно-восстановительные реакции
Теоретические сведения.

Степень окисления – это условный заряд атома в молекуле, вычисленный в предположении, что молекула состоит из ионов и в целом электронейтральна.

Наиболее электроотрицательные элементы в соединении имеют отрицательные степени окисления, а атомы элементов с меньшей электроотрицательностью – положительные.

Степень окисления – формальное понятие; в ряде случаев степень окисления не совпадает с валентностью.

Например: N₂H₄ (гидразин)



степень окисления азота – -2; валентность азота – 3.