Расчёт массы карбоната натрия для умягчения жёсткой воды
Определите массу карбоната натрия, необходимого для умягчения образца жёсткой воды, содержащей 13,6 г сульфата кальция и 6,1 г сульфата магния.
Дано
`m(CaSO_4) = 13.6 text{ г}`
`m(MgSO_4) = 6.1 text{ г}`
Найти
`m(Na_2CO_3) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнения реакций умягчения воды:
`CaSO_4 + Na_2CO_3 = CaCO_3 text{↓} + Na_2SO_4`
`MgSO_4 + Na_2CO_3 = MgCO_3 text{↓} + Na_2SO_4`
Найдём количество вещества сульфата кальция:
`n(CaSO_4) = (m(CaSO_4))/(M(CaSO_4)) = 13.6/136 = 0.1 text{ моль}`
По уравнению реакции количество вещества карбоната натрия, необходимое для взаимодействия с сульфатом кальция, равно количеству вещества сульфата кальция:
`n_1(Na_2CO_3) = n(CaSO_4) = 0.1 text{ моль}`
Найдём количество вещества сульфата магния:
`n(MgSO_4) = (m(MgSO_4))/(M(MgSO_4)) = 6.1/120 = 0.05083 text{ моль}`
По уравнению реакции количество вещества карбоната натрия, необходимое для взаимодействия с сульфатом магния, равно количеству вещества сульфата магния:
`n_2(Na_2CO_3) = n(MgSO_4) = 0.05083 text{ моль}`
Рассчитаем суммарное количество вещества карбоната натрия:
`n(Na_2CO_3) = n_1(Na_2CO_3) + n_2(Na_2CO_3) = 0.1 + 0.05083 = 0.1508 text{ моль}`
Найдём массу карбоната натрия:
`m(Na_2CO_3) = n(Na_2CO_3)*M(Na_2CO_3) = 0.1508*106 = 15.99 text{ г}`
Ответ
`m(Na_2CO_3) = 15.99 text{ г}`