Якою буде маса осаду, що виникне при нагріванні 0,5 літрової кількості води з цього природного родникового джерела

Для розв"язання цієї задачі, нам потрібно врахувати результати хімічного аналізу його іонного вмісту та використати ці дані для визначення маси осаду.

Оскільки важливо зберегти одиниці виміру, спочатку переведемо масові концентрації іонів води в грами на літр. Для цього ми множимо масову концентрацію (у мг/л) на конверсійний коефіцієнт \(10^{-3}\), щоб перевести мг у г:

\[Ca^{2+} = 100 \, \text{мг/л} \times 10^{-3} \, \text{г/мг} = 0.1 \, \text{г/л}\]
\[Mg^{2+} = 24 \, \text{мг/л} \times 10^{-3} \, \text{г/мг} = 0.024 \, \text{г/л}\]
\[HCO_3^{-} = 488 \, \text{мг/л} \times 10^{-3} \, \text{г/мг} = 0.488 \, \text{г/л}\]

Тепер ми можемо обчислити загальну масу іонів, які містяться в 0.5 літрів води:

\[M_{Ca^{2+}} = 0.1 \, \text{г/л} \times 0.5 \, \text{л} = 0.05 \, \text{г}\]
\[M_{Mg^{2+}} = 0.024 \, \text{г/л} \times 0.5 \, \text{л} = 0.012 \, \text{г}\]
\[M_{HCO_3^{-}} = 0.488 \, \text{г/л} \times 0.5 \, \text{л} = 0.244 \, \text{г}\]

Тепер, для визначення маси осаду, нам потрібно з"ясувати, які з цих іонів утворюють осад під час нагрівання. Нехітро змиритися, що всі іони накладуться в осад, оскільки хімічні реакції можуть бути складними. Однак, будемо спрощувати ситуацію і припустимо, що всі катіони (Ca2+ та Mg2+) та аніони (HCO3-) утворюють осад. Далі, використовуючи молярні маси кожного іону, ми зможемо визначити масу осаду:

\[M_{осаду} = (M_{Ca^{2+}}+M_{Mg^{2+}}) \times (M_{Ca^{2+}} \, g/mol + M_{Mg^{2+}} \, g/mol)\]
\[M_{осаду} = (0.05 \, \text{г} + 0.012 \, \text{г}) \times (40.08 \, g/mol + 24.31 \, g/mol)\]
\[M_{осаду} = 0.062 \, \text{г} \times 64.39 \, g/mol\]
\[M_{осаду} = 3.993 \, \text{г} \approx 4.0 \, \text{г}\]

Отже, маса осаду, яка утвориться при нагріванні 0,5 літрової кількості води з даного природного джерела, становить приблизно 4.0 грама. Завжди важливо зазначати, що цей розрахунок базується на спрощених припущеннях і не враховує інші можливі хімічні реакції, які можуть статися в реальності.