Практическая работа №6 «Жесткость воды и способы её устранения» Цель работы: изучить явление жесткости воды и способы ее устранения. Реактивы и оборудование: лаб. штатив, штатив с пробирками, пробка с газоотводной трубкой, спиртовка, спички, вода, мел, известковая вода, растворы HCl и Na2CO3. Ход работы: Результаты выполнения работы записывают в таблицу: № Что делалиЧто наблюдали Выводы Опыт 1. Получение жесткой воды https://www.youtube.com/watch?v=qrpSkCnKWjk&ab_channel=AlexiStarks https://youtu.be/Id6SIQ_-0tg https://youtu.be/fdlG6UFUezA или на 1. https://rutube.ru/video/97a020b776370cdbf3d33f0b314c7dd5/?r=wd В пробирку с кусочками карбоната кальция CaCO3 прилейте 2-3 мл раствора соляной кислоты HCl. Пробирку закройте пробкой с газоотводной трубкой. Что происходит в пробирке? Составьте уравнение реакции в молекулярном, ионном и сокращенном ионном виде. Конец газоотводной трубки, из которой выделяется углекислый газ CO2, опустите в пробирку с 2 мл известковой воды (прозрачный раствор Ca(OH)2). Что происходит в пробирке с известковой водой? Составьте уравнение реакции в молекулярном, ионном и сокращенном ионном виде. Продолжайте пропускать углекислый газ до получения прозрачной жидкости. Полученную жесткую воду разделите на две пробирки. Составьте уравнение реакции в молекулярном, ионном и сокращенном ионном виде. Сделайте вывод, как получается жесткая вода. Опыт 2. Устранение временной жесткости кипячением https://www.youtube.com/watch?v=8uGibvhRytQ&ab_channel=Yoursystemeducation https://youtu.be/Xz2cRnkXZ7w Или 2. https://rutube.ru/video/79ad71e5d70c72daec856ca0855e7316/?r=wd Пробирку с жесткой водой нагрейте в пламени спиртовки. Что наблюдается в пробирке? Составьте уравнение реакции в молекулярном, ионном и сокращенном ионном виде. Сделайте вывод, какие соли можно удалить из воды кипячением. Опыт 3. Устранение жесткости добавлением соды https://www.youtube.com/watch?v=8uGibvhRytQ&ab_channel=Yoursystemeducation В пробирку с жесткой водой добавьте 1 мл раствора карбоната натрия Na2CO3. Что наблюдается в пробирке? Составьте уравнение реакции в молекулярном, ионном и сокращенном ионном виде. Сделайте вывод, какие соли можно удалить из жесткой воды добавлением соды. Выводы: Жесткая вода обусловлена наличием ________. Временную жесткость можно устранить _____, постоянную жесткость можно устранить __________.

## Практическая работа №6: Жесткость воды и способы её устранения ### Цель работы Изучить явление жесткости воды и способы ее устранения. ### Оборудование и реактивы - Лабораторный штатив - Штатив с пробирками - Пробка с газоотводной трубкой - Спиртовка - Спички - Вода - Мел - Известковая вода (раствор Ca(OH)₂) - Растворы HCl (соляная кислота) и Na₂CO₃ (карбонат натрия) ### Ход работы #### Опыт 1: Получение жесткой воды 1. **Что делали:** В пробирку с кусочками карбоната кальция (CaCO₃) добавили 2-3 мл раствора соляной кислоты (HCl) и закрыли пробирку пробкой с газоотводной трубкой. 2. **Что наблюдали:** В пробирке началось выделение газа (углекислого газа, CO₂), что проявляется в образовании пузырьков. 3. **Уравнение реакции:** - **Молекулярное уравнение:** \[ \text{CaCO}_3 + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow \] - **Ионное уравнение:** \[ \text{Ca}^{2+} + \text{CO}_3^{2-} + 2 \text{H}^+ \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2 \text{Cl}^- + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow \] - **Сокращенное ионное уравнение:** \[ \text{CO}_3^{2-} + 2 \text{H}^+ \rightarrow \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow \] 4. **Затем:** Конец газоотводной трубки опустили в пробирку с 2 мл известковой воды. 5. **Что наблюдали:** Известковая вода помутнела (она стала белой). 6. **Уравнение реакции:** - **Молекулярное уравнение:** \[ \text{Ca(OH)}_2 + \text{CO}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 \downarrow + \text{H}_2\text{O} \] - **Ионное уравнение:** \[ \text{Ca}^{2+} + 2 \text{OH}^- + \text{CO}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 \downarrow + 2 \text{H}^+ \] - **Сокращенное ионное уравнение:** \[ \text{Ca}^{2+} + \text{CO}_3^{2-} \rightarrow \text{CaCO}_3 \downarrow \] 7. **Далее:** Пропускают углекислый газ до получения прозрачной жидкости. Жесткую воду разделили на две пробирки. 8. **Уравнение реакции:** Здесь реакции аналогичны предыдущим, так как мы продолжаем получать CaCO₃. 9. **Вывод:** Жесткая вода получается в результате растворения солей кальция и магния (в данном случае — карбоната кальция) в воде. #### Опыт 2: Устранение временной жесткости кипячением 1. **Что делали:** Пробирку с жесткой водой нагрели в пламени спиртовки. 2. **Что наблюдали:** После кипячения образование осадка/белого налета на стенках пробирки. 3. **Уравнение реакции:** - **Молекулярное уравнение:** \[ \text{Ca(HCO}_3)_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 \downarrow + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow \] - **Ионное уравнение:** \[ \text{Ca}^{2+} + 2 \text{HCO}_3^- \rightarrow \text{CaCO}_3 \downarrow + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow \] - **Сокращенное ионное уравнение:** \[ \text{Ca}^{2+} + \text{HCO}_3^- \rightarrow \text{CaCO}_3 \downarrow + \text{H}^+ \] 4. **Вывод:** Временную жесткость можно устранить кипячением, в процессе которого карбонат кальция выпадает в осадок. #### Опыт 3: Устранение жесткости добавлением соды 1. **Что делали:** В пробирку с жесткой водой добавили 1 мл раствора карбоната натрия (Na₂CO₃). 2. **Что наблюдали:** Происходит образование осадка (CaCO₃). 3. **Уравнение реакции:** - **Молекулярное уравнение:** \[ \text{Ca}^{2+} + \text{Na}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{CaCO}_3 \downarrow + 2 \text{Na}^+ \] - **Ионное уравнение:** \[ \text{Ca}^{2+} + \text{CO}_3^{2-} \rightarrow \text{CaCO}_3 \downarrow \] - **Сокращенное ионное уравнение:** \[ \text{Ca}^{2+} + \text{CO}_3^{2-} \rightarrow \text{CaCO}_3 \downarrow \] 4. **Вывод:** Постоянную жесткость можно устранить добавлением соды (карбонат натрия), в результате чего также образуется осадок карбоната кальция. ### Общий вывод Жесткая вода обусловлена наличием солей кальция (Ca²⁺) и магния. Временную жесткость можно устранить кипячением, а постоянную жесткость можно устранить добавлением карбоната натрия (соды). ### Таблица результатов | № | Что делали | Что наблюдали | Выводы | |----|---------------------------------------------------------|--------------------------------------------------------|------------------------------------------------| | 1 | Добавили HCl в CaCO₃ | Выделение CO₂, пузырьки газа | Жесткая вода содержит CaCO₃ | | 2 | Пропуск CO₂ в известковую воду | Помутнение известковой воды | Реакция с Ca(OH)₂ до CaCO₃ | | 3 | Нагревание жесткой воды | Образование осадка CaCO₃ | Временная жесткость устраняется кипячением | | 4 | Добавление Na₂CO₃ в жесткую воду | Образование осадка CaCO₃ | Постоянную жесткость устраняем добавлением соды|