какой объем 0,1%-ного раствора известковой воды ( p=0,95 г/мл) потребуется для смягчения 81 г жёсткой воды, содержащей 0,1% гидрокарбоната кальция?

Чтобы решить эту задачу, сначала разберёмся, что требуется сделать. Мы должны выяснить, какой объём 0,1%-ного раствора известковой воды понадобится для смягчения определённого количества жёсткой воды, содержащей гидрокарбонат кальция.

1. Определим количество гидрокарбоната кальция в жёсткой воде:

   • У нас есть 81 г жёсткой воды с концентрацией 0,1% гидрокарбоната кальция.
   • Рассчитаем массу гидрокарбоната кальция:
     \[ m(\text{гидрокарбонат кальция}) = 81 \, \text{г} \times \frac{0,1}{100} = 0,081 \, \text{г} \]

2. Определим реакции, которые происходят при смягчении воды:

   • При добавлении известковой воды (Ca(OH)₂) в жёсткую воду, гидрокарбонат кальция (Ca(HCO₃)₂) реакция будет:
     \[ Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ \rightarrow 2 CaCO₃ + 2 H₂O \]
   • По уравнению видно, что на 1 моль гидрокарбоната кальция необходимо 1 моль гидроксида кальция.

3. Определим количество гидроксидов кальция:

   • Молярная масса гидрокарбоната кальция (Ca(HCO₃)₂):
     • Ca: 40,08 г/моль
     • H: 1,01 г/моль (по 2 раза)
     • C: 12,01 г/моль (по 2 раза)
     • O: 16,00 г/моль (по 6 раз) \[ M(\text{Ca(HCO₃)₂}) = 40,08 + 2(1,01) + 2(12,01) + 6(16) = 162,11 \, \text{г/моль} \]
   • Так как у нас 0,081 г гидрокарбоната кальция, найдём количество моль: \[ n(\text{гидрокарбонат кальция}) = \frac{0,081 \, \text{г}}{162,11 \, \text{г/моль}} \approx 0,0005 \, \text{моль} \]
   • Поскольку на 1 моль гидрокарбоната кальция необходимо 1 моль гидроксида кальция, то нам нужно 0,0005 моль Ca(OH)₂.

4. Определим массу гидроксида кальция, которая нам нужна:

   • Молярная масса гидроксида кальция (Ca(OH)₂): \[ M(\text{Ca(OH)₂}) = 40,08 + 2(1,01) + 2(16) = 74,10 \, \text{г/моль} \]
   • Теперь найдем массу, необходимую для реакции: \[ m(\text{Ca(OH)₂}) = n(\text{Ca(OH)₂}) \times M(\text{Ca(OH)₂}) = 0,0005 \, \text{моль} \times 74,10 \, \text{г/моль} \approx 0,03705 \, \text{г} \]

5. Определим, сколько раствора нам нужно:

   • Мы имеем 0,1%-ный раствор известковой воды, что означает, что на 100 мл раствора имеется 0,1 г Ca(OH)₂.
   • Рассчитываем объём раствора, необходимый для получения 0,03705 г Ca(OH)₂: \[ V = \frac{0,03705 \, \text{г}}{0,1 \, \text{г/100 мл}} \approx 37,05 \, \text{мл} \]

Ответ: Для смягчения 81 г жёсткой воды потребуется примерно 37,05 мл 0,1%-ного раствора известковой воды.