Какова минимальная масса кальцинированной соды, которая требуется для полного умягчения 36 дм3 жесткой воды с общей

Для решения этой задачи, нам понадобится использовать химические уравнения и стехиометрические расчеты.

Первым шагом будет записать химическое уравнение реакции, в результате которой будет выпадать нерастворимый осадок соли карбоната. В данном случае, мы будем использовать карбонат натрия (Na2CO3) для нейтрализации кальция и магния в жесткой воде:

\[Ca^{2+} + Na2CO3 \rightarrow CaCO3 + 2Na^{+}\]
\[Mg^{2+} + Na2CO3 \rightarrow MgCO3 + 2Na^{+}\]

Затем, мы должны установить соотношение между объемом жесткой воды и количеством вещества ионов Ca2+ и Mg2+. Дано, что общая концентрация ионов Ca2+ и Mg2+ составляет 3,5*10 в минус третьей моль/дм3. Используем формулу концентрации:

\[\text{Концентрация (моль/дм}^3) = \frac{\text{Количество вещества (моль)}}{\text{Объем (дм}^3\text{)}}\]

Подставляя значения, получим:

\[3,5*10^{-3} = \frac{\text{Количество вещества (моль)}}{36}\]

Теперь мы можем определить количество вещества ионов Ca2+ и Mg2+:

\[\text{Количество вещества (моль)} = 3,5*10^{-3} \times 36\]

Затем, согласно стехиометрическому соотношению, чтобы полностью умягчить воду, нам потребуется такое же количество вещества карбоната натрия (Na2CO3). Таким образом, минимальная масса кальцинированной соды, которая требуется для полного умягчения 36 дм3 жесткой воды, будет равна моларной массе карбоната натрия (Na2CO3) умноженной на количество вещества (моль):

\[M = \text{Количество вещества (моль)} \times \text{Молярная масса (г/моль)}\]

В данном случае, молярная масса карбоната натрия (Na2CO3) составляет 105,99 г/моль (Na - 22,99 г/моль, C - 12,01 г/моль, O - 16,00 г/моль).

Теперь, подставим значения и произведем вычисления:

\[M = (3,5*10^{-3} \times 36) \times 105,99\]

Итак, минимальная масса кальцинированной соды составляет:

\[M = 4,57 \text{ г}\]

Таким образом, для полного умягчения 36 дм3 жесткой воды с общей концентрацией ионов Ca2+ и Mg2+ в размере 3,5*10 в минус третьей моль/дм3 необходимо 4,57 г кальцинированной соды.