Карточка – инструкция к практической работе: «Жесткость воды и способы ее устранения»

Зябкина О.А., учитель химии МБОУ Митрофановской СОШ Карточка – инструкция к практической работе: «Жесткость воды и способы ее устранения» Цели.   Закрепить   понятия   об   общей   жесткости   воды   и   ее   разновидностях, напомнить   способы   устранения   жесткости   воды   в  условиях   лабораторного эксперимента. Оборудование и реактивы. Штатив с пробирками, держатель для пробирок, спиртовка,   спички,   стеклянная   трубка,   санитарная   склянка;   прозрачный раствор мыла (Са17H35COONa), дистиллированная вода, растворы Са(НСО3)2, Na2CO3 (сода), СаSO4•2H2O (гипс), Са(ОН)2(известковая вода). Жесткость воды выражают суммой ммоль эквивалентов ионов Са2+ и Mg2+ на литр   воды.   Так,   1   ммоль   экв/л   жесткости   отвечает   содержанию   20   мг/л катионов Са2+ или 12 мг/л катионов Mg2+. Общая   жесткость   воды   складывается   из   карбонатной   и   некарбонатной жесткости.  Карбонатная   жесткость (временная, присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния:   устранимая)   обусловлена Устраняется кипячением, действием известкового «молока» или соды: Образующийся   карбонатный   продукт   реакции   оседает   на   стенках   сосуда (накипь):  Некарбонатная   жесткость (постоянная)   обусловлена   присутствием   в воде сульфатов и хлоридов кальция и магния.Устраняют некарбонатную жесткость чаще всего добавлением соды: В настоящее время широкое применение находят и ионнообменные смолы. Применение жесткой воды нарушает нормальную работу паровых установок (образование накипи). Накипь имеет плохую теплопроводность, а это создает аварийную обстановку и увеличивает расход топлива (слой в 1 мм повышает расход на 5%). Задание   1.   Как   объяснить,   почему   в   жесткой   воде   мыло   плохо   мылится (образуются хлопья, мало пены), если учесть, что мыло – это натриевые или калиевые   соли   высших   органических   кислот,   например   стеарат   натрия С17H35COONa? Задание   2. Испытать   на   опыте   наличие   карбонатной   жесткости   в водопроводной   воде   лаборатории.   Написать   (как   результаты   опытного испытания) молекулярные и ионные уравнения всех происходящих процессов умягчения воды. Задание 3. В четыре пробирки налить по 2 мл дистиллированной воды, затем во   2­ю   прилить   раствор   сульфата   кальция,   в   3­ю   и   4­ю   –   гидрокарбонат кальция.  Раствор  в 4­й  пробирке прокипятить, потом  взять  пробы  из  всех четырех   пробирок   и   в  каждую   добавить   по   несколько   капель   прозрачного раствора   мыла,   взболтать.   В   каких   пробах   происходит   помутнение? Объяснить. В оставшиеся после отбора пробы порции растворов добавить: во 2­ю – раствор соды (Na2CO3), в 3­ю – известкового «молока», прокипятить эти смеси, а затем во все четыре снова добавить мыло и взболтать. Наблюдения обосновать молекулярными и ионными уравнениями реакций.Задание 4. Какова жесткость 5 л воды, выраженная количеством ммоль экв/л катионов   Са2+,   если   в   ней   растворено   16,2   г   бикарбоната   кальция?   (Для удобства расчета 1 ммоль экв/л принять равным 20 мг/л катионов Са2+.)