Какое количество карбонатов кальция и магния образовалось при использовании 5,3 г соды для обработки 5 л воды? Какова

Для решения данной задачи, нам необходимо знать соотношение между содой и карбонатами кальция и магния.

Балансовое уравнение реакции между содой и карбонатами кальция и магния можно записать следующим образом:

$$NaHC{O}_3+CaC{O}_3+MgC{O}_3\to Ca(HC{O}_3{)}_2+Mg(HC{O}_3{)}_2+N{a}_{2}C{O}_3$$

Из уравнения видно, что каждая молекула соды реагирует с двумя молекулами карбонатов кальция и магния.

Шаг 1: Рассчитаем количество молекул соды в данной задаче.

Для этого воспользуемся формулой:

$$N_{\text{молекул}}=\frac{m}{M_{\text{молярная}}}$$

где $m$ - масса соды, $M_{\text{молярная}}$ - молярная масса соды.

Молярная масса соды ($NaHC{O}_3$) равна 84 г/моль.

Подставим значения в формулу:

$$N_{\text{молекул}}=\frac{5,3\text{г}}{84\text{г/моль}}\approx 0,063\text{моль}$$

Шаг 2: Рассчитаем количество моль карбонатов кальция и магния, образовавшихся при реакции.

Учитывая, что каждая молекула соды реагирует с двумя молекулами карбонатов кальция и магния, получаем:

Количество моль карбонатов кальция ($CaC{O}_3$) и магния ($MgC{O}_3$) равно:

$$n_{\text{карбонаты}}=2\times N_{\text{молекул}}=2\times 0,063\text{моль}=0,126\text{моль}$$

Шаг 3: Рассчитаем жесткость воды, основываясь на образованных карбонатах.

Жесткость воды можно определить как сумму концентраций всех катионов кальция и магния, присутствующих в растворе.

Каждый моль карбонатов кальция ($Ca(HC{O}_3{)}_2$) и магния ($Mg(HC{O}_3{)}_2$) образуется из одного моль карбонатов кальция ($CaC{O}_3$) и магния ($MgC{O}_3$) при растворении в воде и переходе в водородкарбонаты.

Таким образом, количество молей катионов кальция и магния ($n_{\text{катионы}}$) равно:

$$n_{\text{катионы}}=n_{\text{карбонаты}}\times 2=0,126\text{моль}\times 2=0,252\text{моль}$$

Шаг 4: Рассчитаем массу хлоридов кальция и магния, содержащихся в исходном растворе.

Для этого нам необходимо знать концентрацию хлоридов кальция и магния в исходном растворе. Предположим, что концентрация хлоридов кальция и магния в исходном растворе одинакова и равна $C$ моль/л.

Масса хлоридов кальция ($CaC{l}_2$) и магния ($MgC{l}_2$) равна:

$$m_{\text{хлориды}}=n_{\text{катионы}}\times M_{\text{молярная}}\times V$$

где $V$ - объем исходного раствора.

Подставим значения в формулу:

$$m_{\text{хлориды}}=0,252\text{моль}\times (40\text{г/моль}+24\text{г/моль})\times 5\text{л}$$

$$m_{\text{хлориды}}=0,252\text{моль}\times 64\text{г/моль}\times 5\text{л}=80,64\text{г}$$

Таким образом, масса хлоридов кальция и магния, содержащихся в исходном растворе, равна 80,64 г.

В итоге, ответ на задачу:

Количество карбонатов кальция и магния, образовавшихся при использовании 5,3 г соды для обработки 5 л воды, равно 0,126 моль.

Жесткость воды, основываясь на образованных карбонатах, равна 0,252 моль.

Масса хлоридов кальция и магния, содержащихся в исходном растворе, равна 80,64 г.