Знаємо, розуміємо
Вправа 1 Чим зумовлена жорсткість води? Наявністю у воді солей Кальцію і Магнію — гідрогенкарбонатів, хлоридів та сульфатів
На які види її поділяють? На тимчасову і постійну жорсткість
Вправа 2 Яку загрозу побутовим приладам становить жорстка вода? З часом чайники, нагрівальні елементи пральних машин, покриті накипом, виходять з ладу, просвіти батарей опалення звужуються й погіршується їхня тепловіддача
Вправа 3 Назвіть солі, що зумовлюють тимчасову жорсткість води. Кальцій гідрогенкарбонат Ca(HCO3)2, магній гідрогенкарбонат Ma(HCO3)2
Вправа 4 Назвіть солі, що зумовлюють постійну жорсткість води. Кальцій сульфат CaSO4, магній сульфат MgSO4, кальцій хлорид CaCl2, магній хлорид MgCl2
Застосовуємо
Вправа 1 Поясніть хімічну суть різних видів жорсткості води. Жорсткість води — сукупність властивостей води, зумовлена наявністю катіонів Са2+ і Mg2+. Наявність у воді гідрогенкарбонатів Кальцію і Магнію зумовлює тимчасову, або карбонатну жорсткість води, а наявність у воді сульфатів і хлоридів Кальцію і Магнію зумовлюють постійну, або некарбонатну жорсткість води.
Вправа 2 Складіть рівняння реакцій за схемою перетворень:
кальцій карбонат → кальцій оксид → кальцій гідроксид → кальцій гідрогенкарбонат → кальцій карбонат → кальцій хлорид → кальцій нітрат.
CaCO3↓= CaO + CO2 (реакція термічного розкладу)
CaO + H2O = Ca(OH)2
Ca(OH)2 + 2CO2 = Ca(HCO3)2 (при надлишку СО2)
Са(НСО3)2 = СаСО3↓ + Н2О + СО2↑ (при нагріванні)
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
CaCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl↓ + Ca(NO3)2
Вправа 3 Виконайте завдання з рубрики «Хімія — це життя: сторінка природодослідника». Одержані результати оприлюдніть на уроці.
Спосіб 1
Використаний засіб: етанова кислота CH3COOH (оцет)
Цим засобом можна усунути тимчасову (карбонатну) жорсткість води, бо етанова кислота взаємодіє з солями-гідрогенкарбонатами:
2CH3COOH + Ca(HCO3)2 = (CH3COO)2Ca + 2H2O + 2CO2↑
2CH3COOH + Mg(HCO3)2 = (CH3COO)2Mg + 2H2O + 2CO2↑
Спосіб 2
Придбаний засіб: кальцинована сода Na2CO3
Цим засобом можна усунути тимчасову (карбонатну) і постійну жорсткість води:
Mg(HCO3)2 + Na2CO3 = MgCO3↓ + 2NaHCO3
Ca(HCO3)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaHCO3
MgSO4 + Na2CO3 = MgCO3↓ + Na2SO4
CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3↓ + Na2SO4
MgСl2 + Na2CO3 = MgCO3↓ + MgCl2
CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + CaCl2
Вправа 4 Чому вдаються до пом’якшення води, яку використовують у побуті? Щоб позбутися якомога більшої кількості йонів Кальцію і Магнію у ній, значна кількість яких є причиною жорсткості води, що створює несприятливі умови для роботи побутових приладів, в яких здійснюють її нагрівання або кип’ятіння