Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Г.А. Тихановская, Л.М. Воропай

ХИМИЯ ВОДЫ

Задачи и упражнения

Учебное пособие

                           

                                  

 

 

Вологда

20 10

Федеральное агентство по образованию

Вологодский государственный технический университет

 

 

Г.А. Тихановская, Л.М. Воропай

 

ХИМИЯ ВОДЫ

Задачи и упражнения

Учебное пособие

Утверждено редакционно – издательским советом ВоГТУ

в качестве учебного пособия

 

 

Вологда

2010

УДК 543.39 (075)

ББК 38.761я73+26.22

 

 

Рецензенты:

кандидат химических наук, доцент ВГМХА Т.Л. Бланк;

главный специалист ООО «Александра Плюс» М.А. Тихонов.

.

Тихановская, Г.А., Воропай Л.М.

Химия воды.  Задачи и упражнения: учеб. пособие / Г.А. Тихановская, Л.М. Воропай. – Вологда: ВоГТУ, 2010. - с.

 

 

Учебное пособие (задачи и упражнения) по  курсу «Химия воды и микробиология» для студентов  специальности 270112 «Водоснабжение и водоотведение»  является третьей частью курса, составлено на основании требований Государственного образовательного стандарта высшего и профессионального образования с учетом требований к минимуму содержания и уровню подготовки инженеров по специальности 270112.

В пособие включены задания, предусмотренные программой курса «Химия воды и микробиология», приведены способы решения типовых задач и краткие теоретические предпосылки.

В пособие входит глоссарий и таблицы по основным параметрам, используемым при характеристике природных и сточных вод, а также расчеты, применяемые в химических технологиях обработки воды. 

Пособие может быть использовано для студентов дневного и заочного отделения специальности 270112, при выполнении контрольных и расчетно – графических работ.

 

                                          

                                                                                  УДК 543.39 (075)

                                                                           ББК 38.76я73+26.22  

 

                                             Вологодский государственный

                                              технический университет, 2010

                                                                 Тихановская Г.А., Воропай Л.М.,  2010

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

Задачи и упражнения по химии воды можно рассматривать как третью часть спецкурса «Химия воды и микробиология». Основное содержание составляет материал, предусмотренный программой курса. Подробно рассматриваются общетеоретические основы курса, без знания которых невозможно осуществление каких – либо химических расчетов. Разделы – «Показатели качества воды» и «Физико – химические основы очистки природных вод» включают способы и методы расчета качества реагентов и оценки качества воды для отдельных видов водопользования.

В задачнике приведены решения типовых задач и даны задания для самопроверки усвоения знаний.  Этот материал может быть использован при выполнении контрольных работ, студентами заочного обучения. Приведенный в пособии глоссарий помогает работать с материалом при изучении отдельных разделов курса.

В пособие включены формулы и зависимости, используемые при приготовлении растворов, формулы для пересчета концентраций растворов, расчет концентраций  ионов Н⁺, ОН^- и рН растворов различных соединений.

Отдельным разделом идут примеры решения задач на расчеты закономерностей процессов, происходящие в природных водах различного происхождения.

 

 

ОБЩЕТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КУРСА

РАСТВОРИМОСТЬ ВЕЩЕСТВ В ВОДЕ

Произведение растворимости

Пример 1. Произведение растворимости (ПР) оксалата бария BaC₂O₄ равно 1,62 10^-7 . Вычислите растворимость оксалата бария в воде.

Решение. В растворе труднорастворимого сильного электролита BaC₂O₄ существует равновесие:

BaC₂O₄ = Ва²⁺ + (С₂О₄)^2–

в осадке     в растворе

 ПР BaC₂O₄=[Ва²⁺] [C₂O₄ ^2–],

т. к. оксалат бария диссоциирует на два иона, то концентрация его в растворе равна концентрации каждого из ионов т.е.

С  = С  = С  = =0,4  (моль/л), т.е. растворимость оксалата бария в воде при температуре 20 ⁰С равна 0,4  моль/л

 

Пример 2. Растворимость фосфата серебра Ag₃PO₄ в воде при температуре 20 ⁰С равна 6,15 10 ^–3 г/л. Определить ПР.

Решение. Молярная масса Ag₃PO₄=418,58 г/моль следовательно раствор содержит  моль/л Эту величину называют молярной растворимостью. При диссоциации Ag₃PO₄ образуется три иона Ag⁺ и один ион (PO₄)^3-, поэтому концентрации ионов в растворе соответственно равны: С = 1,6 10 ^–5 моль/л

С = 3 моль/л произведение растворимости Ag₃PO₄ равно

 ПР =С  С  =(4,8 10 ^–5)³ (1,6 10 ^–5)=1,77 10 ^–18

 

Пример 3. Произведение растворимости MgS при температуре 25 ⁰С равно 2,0 10^-15. Образуется ли осадок сульфида магния при смешивании равных объемов 0,004 н. раствора нитрата магния и 0,0006 н. сульфида натрия. Степень диссоциации этих электролитов принята за 1.

Решение. При смешивании равных объемов растворов объем смеси стал в два раза больше объема каждого из взятых растворов. Следовательно концентрация взятых веществ уменьшилась вдвое, т.е.

 С(Mg(NO₃)₂= н. С(Na₂S)= н. Для определения концентрации ионов Mg²⁺ и S^{2 –} необходимо выразить концентрации растворов в моль/л т.е.    С(Mg(NO₃)₂=0,002 н=0,001 М

          С(Mg²⁺)=1 10 ^–3 моль/л

          С(Na₂S)=0,0003 н. 0,00015 М

          С(S^{2 –})=1,5 10 ^–4 моль/л

Отсюда произведение концентраций ионов в растворе

     С(Mg²⁺) С(S^{2 –})=1 10 ^–3 1,5 10 ^–4 = 1,5 10 ^–7

Эта величина больше ПР, следовательно, осадок образуется.

 

2.3. Определение коэффициента растворимости соли

Пример 1. При 60 ⁰С насыщенный раствор KNO₃ содержит 52,4% (масс) соли. Найти коэффициент растворимости соли при этой температуре.

Решение. Коэффициент растворимости ‑ это масса вещества, растворившегося при одинаковых условиях в 100 г растворителя с образованием насыщенного раствора. Находим коэффициент растворимости из пропорции:

            на 47,6 г Н₂О   приходится 52,4 г    KNO₃

            на 100 г Н₂О   приходится х г     KNO₃

                      х = 100 52,4 / 47,6 = 110 (г)

Таким образом коэффициент растворимости KNO₃ при 60 ⁰С равен 110 г.

 

Пример 2. При охлаждении 300 г 15% ‑ ного раствора часть растворенного вещества выпала в осадок и концентрация раствора стала 8%. Чему равна масса выпавшего в осадок вещества ?

Решение. В 300 г 15% ‑ ного раствора содержится 45 г растворенного вещества и 255 г растворителя. При охлаждении количество растворителя не изменилось. Содержание растворенного вещества в 255 г растворителя находим из пропорции:

         92 г растворителя содержат 8 г вещества

        255 г растворителя содержат х г вещества

                         х = 8 255/92 = 22,2 г 

Таким образом при охлаждении раствора в осадок выпало 45‑22,2 = 22,8 г растворенного вещества.

 

Пример 3. Коэффициент абсорбции кислорода и азота при 0 ⁰С равны соответственно 0,049 и 0,23. Газовую смесь, содержащую 20% (об) О₂ и 80% (об) N₂ взболтали с водой при 0 ⁰С до получения насыщенного раствора. Найти процентное соотношение (по объему) растворенных в воде газов.

Решение. Коэффициент абсорбции это объем газа, растворяющегося в одном объеме растворителя с образованием насыщенного раствора. Из закона Генри следует, что объем растворяющегося газа (значит и коэффициент абсорбции) при данной температуре не зависит от парциального давления газа. По условию задачи в 1 л воды растворяется 49 мл О₂ и 23 мл N₂ . Однако непосредственно сравнить эти объемы нельзя, так как парциальное давление растворенных газов различны и составляют соответственно 0,2 и 0,6 от общего давления газовой смеси. Если принять последнее за 1 , то объемы растворенных кислорода и азота, приведенные к этому давлению, будут равны 49 0,2=9,8 мл и 23 0,8=18,4 мл общий объем растворенных газов составит, следовательно, 9,81+18,4=28,2 мл. Находим процентное содержание каждого газа:             9,8 100/28,2=35% (об)

18,4 100/28,2 = 65% (об)

 

Свойства растворов

 

Пример 1. Вычислите температуры кристаллизации и кипения 2%-ного водного раствора глюкозы.

Решение. По закону Рауля понижение температуры кристаллизации и повышение температуры кипения раствора (∆Т) по сравнению с температурами кристаллизации и кипения растворителя выражаются уравнением

                     

                                 ,                                                                  (1)

где К — криоскопическая или эбулиоскопическая константа. Для воды они соответственно равны 1,86 и 0,52°; т и М — соответственно масса растворенного вещества и его молярная масса; т₁ — масса растворителя.

Понижение температуры кристаллизации 2%-ного раствора С₆Н₁₂О₆ находим по формуле (1):

                                   

Вода кристаллизуется при 0 С, следовательно, температура кристаллизации раствора 0 - 0,21 = - 0,21 С.

По формуле (1) находим и повышение температуры кипения-2%-ного раствора:

                            

Вода кипит при 100°С, следовательно, температура кипения этого раствора 100 + 0,06 = 100,06°С.

 

Пример 2. Раствор, содержащий 1,22 г бензойной кислоты С₆Н₅СООН в 100 г сероуглерода, кипит при 46,529°С. Температура кипения сероуглерода 46,3°С. Вычислите эбулиоскопическую константу сероуглерода.

Решение. Повышение температуры кипения ΔТ = 46,529 - 46,3 = = 0,229°. Молярная масса бензойной кислоты 122 г/моль. По формуле (1) находим эбулиоскопическую константу:

              

 

Пример 3. Раствор, содержащий 11,04 г глицерина в 800 г воды, кристаллизуется при -0,279°С. Вычислите молярную массу глицерина.

Решение. Температура кристаллизации чистой воды 0 ⁰С, следовательно, понижение температуры кристаллизации ∆Т=0-(-0,279)=0,279⁰С. Масса глицерина т (г), приходящаяся на 1000 г воды, равна:

 

                          г.

Подставляя в уравнение  

                                                                                                      (2)

числовые значения, вычисляем молярную массу глицерина:

                   

Пример 4. Вычислите массовую долю (%) водного раствора мочевины (NH₂)₂CO, зная, что температура кристаллизации этого раствора равна -0,465⁰С.

Решение: Температура кристаллизации чистой воды 0⁰С, следовательно ∆Т=0–(-0,465)= +0,465⁰. Молярная масса мочевины 60 г/моль. Находим массу m (г) растворенного вещества, приходящуюся на 1000г воды, по формуле(2):

                        г.

 

Общая масса раствора, содержащего 15г мочевины, составляет 1000+15=1015г. Процентное содержание мочевины в данном растворе находим из соотношения

                           В 1015г раствора – 15г вещества

                               100 г раствора - х г вещества   

                                       х = г.

                                          Ответ:   1,48%.

ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ

Химическое обменное взаимодействие ионов растворенной соли с водой, приводящее к образованию слабодиссоциирующих продуктов (молекул слабых кислот или оснований, анионов кислых или катионов основных солей) и сопровождающееся изменением рН среды, называется гидролизом.

Пример 1 . Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей: a) KCN; б) Na₂CO₃; в) ZnSO₄. Определите реакцию среды растворов этих солей.

Решение.  а) цианид калия KCN — соль слабой одноосновной кислоты (см. табл. I приложения) HCN и сильного основания КОН. При растворении в воде молекулы KCN полностью диссоциируют на катионы К⁺ и анионы CN^-. Катионы К⁺ не могут связывать ионы ОН^- воды, так как КОН — сильный электролит. Анионы же CN^- связывают ионы Н⁺ воды, образуя молекулы слабого элекролита HCN. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза

CN^- + Н₂О  HCN + ОН^-

 или в молекулярной форме

KCN + Н₂О  HCN + КОН

В результате гидролиза в растворе появляется некоторый избыток ионов ОН^-, поэтому раствор KCN имеет щелочную реакцию (рН > 7);

б) карбонат натрия Na₂CO₃ — соль слабой многоосновной кислоты и сильного основания. В этом случае анионы соли СО₃^2-, связывая водородные ионы воды, образуют анионы кислой соли НСО^-₃ , а не молекулы Н₂СО₃, так как ионы НСО^-₃ диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Н₂СО₃. В обычных условиях гидролиз идет по первой ступени. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза

             CO^2-₃ +H₂O HCO^-₃ +ОН^-

или в молекулярной форме

                  Na₂CO₃ + Н₂О NaHCO₃ + NaOH

В растворе появляется избыток ионов ОН^-, поэтому раствор Na₂CO₃ имеет щелочную реакцию (рН > 7);

в) сульфат цинка ZnSO₄ — соль слабого многокислотного основания Zn(OH)₂ и сильной кислоты H₂SO₄. В этом случае катионы Zn⁺ связывают гидроксильные ионы воды, образуя катионы основной соли ZnOH⁺ .Образование молекул Zn(OH)₂ не происходит, так как ионы ZnOН⁺ диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Zn(OH)₂. В обычных условиях гидролиз идет по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону. Ионно-моле­кулярное уравнение гидролиза

                                   Zn²⁺ + Н₂О  ZnOН⁺ + Н⁺

или в молекулярной форме

2ZnSO₄ + 2Н₂О (ZnOH)₂SO₄ + H₂SO₄

В растворе появляется избыток ионов водорода, поэтому раствор ZnSO₄ имеет кислую реакцию (рН < 7).

 

Пример 2. Какие продукты образуются при смешивании растворов A1(NO₃)₃ и К₂СО₃? Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнение реакции.

Решение. Соль A1(NO₃)₃ гидролизуется по катиону, а К₂СО₃ — по аниону:

А1³⁺ + Н₂О  А1ОН²⁺ + Н⁺

СО^2-₃ + Н₂О  НСО^-₃ + ОН^-

Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идет взаимное усиление гидролиза каждой из них, ибо ионы Н⁺ и ОН^-образуют молекулу слабого электролита Н₂О. При этом гидро­литическое равновесие сдвигается вправо и гидролиз каждой из взятых солей идет до конца с образованием А1(ОН)₃ и СО₂ (Н₂СО₃). Ионно-молекулярное уравнение:

                   2А1³⁺ + 3СО^2-₃ + ЗН₂О = 2А1(ОН)₃ + 3СО₂

молекулярное уравнение:

 3СО₂ + 6KNO₃

 2A1(NO₃)₃ + ЗК₂СО₃ + ЗН₂О = 2А1(ОН)₃

 

ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ВОДЫ

 

 

Обеззараживание воды

Обеззараживание- это обработка воды в целях санитарно – гигиенической безопасности воды.

Пример 1.  Расчет активного хлора в хлорсодержащем агенте. Рассчитать количество активного хлора в хлорной извести следующего состава  

3CaOCl₂ ∙Ca(OH)₂ ∙5H₂O.

Решение: содержание активного хлора в хлорсодержащих веществах в процентах можно рассчитать по следующей формуле::

Cl₂(%) = (nM:Mo)100, где

n- число гипохлоритных ионов в молекуле хлорсодержащего вещества;

Mo – молекулярная масса хлорсодержащего вещества;

 

М – молекулярная масса хлора (71 г/моль). 

 

Пример 2. Дехлорирование воды. Определить количество  Na₂SO₃∙7 H₂O для дехлорирования 100 м³ воды, содержащей остаточный хлор в количестве 2,5 мг/л.

Решение: 1) согласно ГОСТ концентрация свободного остаточного хлора должна быть не больше 0,5 мг/л. Следовательно необходимо удалить хлор:

[Сl₂]=2,5-0,5=2 мг/л; в расчете на 100 м³,

2) Химическое уравнение взаимодействия сульфита натрия (Na₂SO₃) c хлором

Na₂SO₃ + Cl₂ + H₂O = Na₂SO₄ + 2HCl.

Используя метод расчета вещества по химическому уравнению находим:

142г  Na₂SO₄ ----- 71г Cl₂

х г Na₂SO₄ ------ 200г Cl₂

3) По условию задачи необходимо рассчитать массу кристаллогидрата Na₂SO₃∙7 H₂O. Пересчет на кристаллогидрат:

В 268 весовых частях Na₂SO₃∙7 H₂O содержится 142 весовые части Na₂SO₃.

Составляем пропорцию:

268 г Na₂SO₃ ∙7H₂O -----142г Na₂SO₃

х г Na₂SO₃ ∙7H₂O ------ 400г Na₂SO₃

Вопросы аналитической химии

Пример 1 .  Для определения содержания ионов Са²⁺ и Mg²⁺ в растворе нужно приготовить 500мл 0,01 н. раствора трилона Б. Сколько граммов трилона Б нужно взять?

Решение. 1)Определяют грамм – эквивалент трилона Б:

2) Рассчитывают навеску трилона Б для приготовления 500 мл 0,01н. раствора:

Пример 2. Для установки титра раствора трилона Б взята навеска 0,3324 г стандартного образца сплава, содержащего 98,24 % цинка, и после растворения переведена в мерную колбу емкостью 200 мл. На титрование 20,00 мл полученного раствора расходуется 18,50 мл раствора трилона Б. Вычислить: а) нормальность раствора трилона Б; б) молярность раствора трилона Б; в) поправочный коэффициент к ближайшей округленной нормальности: г) Т_{тр. Б}; д)  Т_{тр. Б/Zn.}

2. Рассчитывают нормальность полученного раствора соли цинка: а) количество граммов цинка в навеске будет

;

б) количество грамм – эквивалентов цинка составит:

;

в) нормальность полученного раствора будет:

3. Вычисляют нормальность раствора трилона Б:

4. Определяют молярность трилона Б: а) количество граммов трилона Б в 1л раствора будет

;

б) количество молей трилона Б в 1 л раствора составит

5. Рассчитывают поправочный коэффициент к 0,05 н. раствору трилона Б:

.

6. Определяют титр раствора трилона Б:

7. Определяют титр раствора трилона Б по цинку:

Пример 3. При определении общей жесткости на титрование 100 мл воды было израсходовано 18,10 мл раствора трилона Б (К_0,05н.=1,240). Вычислить общую жесткость воды в мг-экв/л и немецких градусах.

Решение. 1) Вычисляют количество миллиграмм – эквивалентов трилона Б в 18,10мл раствора ( столько же миллиграмм – эквивалентов ионов Са²⁺ и Mg²⁺ содержится в 100 мл воды):

0,05∙1,240∙18,10.

2) Определяют количество миллиграмм – эквивалентов ионов Са²⁺ и Mg²⁺ , содержащееся в 1000мл воды, то есть жесткость воды

3) Выражают общую жесткость воды в немецких градусах:

а) рассчитывают титр трилона Б по окиси кальция:

Т_{тр.Б/СаО}=0,05∙1,240∙28,04 мг/мл;

б) рассчитывают количество миллиграммов СаО, эквивалентное 18,10 мл раствора трилона Б (или солям, содержащимся в 100мл воды):

Ж_общ=0,05∙1,240∙28,04∙18,10=31,47^о.

Пример 4.  для определения кислорода , растворенного в воде, взяты две пробы в склянки емкостью 500мл. В первую склянку (рабочий опыт) ввели 1,00 мл MnCl₂ (пл.1,19 г/см³) и 3,00 мл щелочного раствора иодид – иодата, во вторую(контрольный опыт) – 1,00мл MnCl₂, 5,00 мл НСl (пл. 1,19 г/см³) и 3,00 иодид – иодата. В рабочей пробе осадок растворили в НСl. На титрование 200мл раствора контрольной пробы израсходовано 2,80 мл 0,01н. Na₂S₂O₃ ( =0,9880); а на титрование иода в рабочем опыте (V=200 vk) – 12,40 мл того же раствора   Na₂S₂O₃. Вычислить содержание кислорода, растворенного в воде в мг/л и мл/л при н.у.

Решение. 1) определяют количество миллиграмм – эквивалентов иода, которое выделилось в рабочем опыте (в пересчете на 1л анализируемой воды):

,

2) Определяют количество миллиграмм – эквивалентов иода, которое выделилось в контрольном опыте (в пересчете на 1 л анализируемой воды):

,

3) Вычисляют, на сколько миллиграмм – эквивалентов иода выделилось больше в рабочем опыте (столько же миллиграмм – эквивалентов кислорода содержалось в 1 л воды):

[I₂]=[O₂] + [окислители] + [IO^-₃] –[восстановители], а в контрольном опыте

[I₂ [окислители] + [IO^-₃] –[восстановители],  

1,235-0,141=1,094мг-экв/л.

4) Рассчитывают количество миллиграммов кислорода в 1 л воды:

2Mn(OH)₂ + O₂ =2MnO(OH)₂

 

2 | Mn²⁺ -2ē = Mn⁴⁺

1 | O₂ +4ē = 2O^2-

   1,094∙8,00=8,75 мг/л.

5) Рассчитывают количество миллилитров кислорода, содержащееся в 1 л воды:

32 мг кислорода занимают объем 22,4 мл при н.у.

8,75 мг …………………………… х мл

ЗАДАЧИ

 

1. Начертите диаграмму состояния воды. Какие фазы представлены на диаграмме? Что такое “тройная точка” на диаграмме?

2. По диаграмме состояния воды рассчитайте число степеней свободы в “тройной точке”.

3. Найдите число степеней свободы по диаграмме состояния воды в точке, находящейся на кривой, отвечающей равновесию между льдом и водяным паром.

4. Определить число степеней свободы для точки Х, лежащей внутри жидкой фазы.

5. Определить число фаз в ненасыщенном растворе. Какие?

6. Определить число фаз в насыщенном растворе. Какие?

7. От каких факторов зависит растворимость газов в жидкостях? Как она изменяется с повышением темпе­ратуры? Каким уравнением устанавливается зависимость растворимости газа от температуры.

8. Растворимость хлора в воде при 20 ⁰С равна 0,729 г в 100 л воды. Вычислите массу хлора, растворенного в 5 л воды при давлении 1520 мм рт.ст. Плотность воды считать равной 1 . (Ответ: 72,7 г).

9. Коэффициент растворимости оксида азота II в воде при 0 ⁰С равен 0,74. Сколько граммов оксида азота II растворится при 0 ⁰С и давлении 1520 мм рт.ст. в 5 л воды. (Ответ: 9,913 г).

10. Коэффициент растворимости хлора в воде при 10 ⁰С Равен 3,26. Вычислите, сколько граммов хлора растворится в 15 л воды при 10 ⁰С и давлении 3040 мм рт.ст. (Ответ: 598 г).

11. Коэффициент растворимости углекислого газа в воде при 30 ⁰С равен 0,738. Вычислить молярную концентрацию углекислого газа в воде, насыщенной углекислым газом при 30 ⁰С и давлении 1520 мм рт.ст. (Ответ: 0,0594 моль/л).

12. В каком объеме воды при 20 ⁰С растворится 0,5 г кислорода парциальное давление которого равно 200 мм рт.ст.? Коэффициент растворимости кислорода при 20 ⁰С равен 0,0338. (Ответ: 42,24 л).

13. Сколько литров воды потребуется, чтобы в ней при 0 ⁰С растворился 1 л углекислого газа, парциальное давление которого равно 150 мм рт. ст. ? Коэффициент растворимости углекислого газа при 0 ⁰С равен 1,71. (Ответ: 1,51 л).

14. Вычислить молярную концентрацию азота в воде, насыщенной азотом воздуха при 0 ⁰С в открытом сосуде. Атмосферное давление равно 760 мм рт.ст., азота в воздухе находится 78%. Коэффициент растворимости азота при 0 ⁰С равен 0,0239. (Ответ: 0,000832 моль/л).

15. Как зависит растворимость газов от концентрации электролитов в воде. Где больше растворенного кислорода в морской воде или в пресных водоемах. Почему?

16. От чего зависит растворимость твердых веществ?

17. От чего и как зависит взаимная растворимость жидкостей? Что такое азеотропные смеси?

18. Произведение растворимости сульфата кальция CaSO₄ равно 6,26 10^–5. Выпадает ли осадок, если смешать равные объемы 0,01 н. раствора CaCl₂ и 0,02 н. раствора Na₂SO₄?

19. Растворимость BaCO₃ равна 8,9 10 ^–5 моль/л. Вычислите произведение растворимости карбоната бария. (Ответ: 7,9∙10^-9).

20. Произведение растворимости PbI₂ равно 8,7 10^–6. Вычислите концентрацию ионов Pb²⁺ и ионов I^– в насыщенном растворе иодида свинца. (Ответ: 1,3 10 ^–2 моль/л; 2,6 10 ^–2 моль/л).

21. При t=20 ⁰С в 1 л насыщенного раствора иодида серебра AgIO₃ содержится 0,044 г соли. Вычислите произведение растворимости этой соли. (Ответ: 3,03 10 ^–7).

22. В 6,0 л насыщенного раствора PbSO₄ содержится 0,186 иона свинца (II). Вычислите произведение растворимости. (Ответ: 2,25∙10^-8).

23. Произведение растворимости AgPO₄ равно 1,8 10^–18. Вычислите концентрацию ионов Ag⁺ и (РО₄)^3– в насыщенном растворе этой соли. (Ответ: 1,627 10^–5 моль/л; 4,89 10^–5 моль/л).

24. Произведение растворимости дихромата серебра Ag₂Cr₂O₇ равно 2,0 10^–7. Выпадает ли осадок при смешивании равных объемов 0,01 н. растворов AgNO₃ и K₂Cr₂O₇?

25. Произведение растворимости сульфата свинца ПР=2,3 10^–8 . Образуется ли осадок, если к 0,1 М раствору Na₂SO₄ прибавить равный объем 0,1 н. раствора ацетата свинца Pb(CH₃COO)₂?

26. В пробирке при комнатной температуре смешаны 1,0 мл 0,2 н. нитрата свинца и 2,0 мл 0,01 н. раствора хлорида натрия. Выпадает ли осадок, если ПР(PbC₂)=1,70 10^–5?

27. Произведение растворимости иодида серебра 8,5 10^–7. Образуется ли осадок, если смешать равные объемы
0,02 н. раствора KI и 0,04 н. раствора AgNO₃?

28. В 500 г воды растворено при нагревании 300 г NH₄Cl. Какая масса NH₄Cl выделится из раствора при охлаждении его до 50 ⁰С, если растворимость NH₄Cl при этой температуре равна 50 г в 100 г воды? (Ответ: 50 г).

29. Растворимость хлората калия при 70 ⁰С равна 30,2 г, а при 30 ⁰С ‑ 10,1 г в 100 г воды. Сколько граммов хлората калия выделится из 70 г насыщенного при 70 ⁰С раствора, если его охладить до 30 ⁰С? Ответ: 10,8 г.

30. Коэффициент растворимости сульфата меди при 30 ⁰С равен 25 г на 100 г Н₂О. Будет ли при этой температуре 18% раствор насыщенным? (Ответ: не будет).

31. Сколько граммов нитрата калия выкристаллизируется из 105 г насыщенного при 60 ⁰С раствора, если охладить его до 0 ⁰С? Коэффициенты растворимости соли при указанных температурах соответственно равны 110 и 13 г в 100 г Н₂О. (Ответ: 48,5 г).

32. 1 л воды насыщен СО₂ при 0 ⁰С под давлением 500,0 кПа(3800 мм рт. ст.). Какой объем займет растворенный газ, если выделить его из воды и привести к нормальным условиям? Растворимость СО₂ при 0⁰С равна 171 мл в 100 мл воды. (Ответ: 8,55л).

33. Растворимость аммиака при 20 ⁰С равна 702 мл в 1 мл воды. Найти массовую долю аммиака в насыщенном растворе. Парциальное давление NH₄ считать равным нормальному атмосферному давлению. (Ответ: 33,2%).

34. В 1 л воды при 0 ⁰С растворяется 4,62 л H₂S . Под каким давлением надо растворять H₂S, чтобы получить 5%‑ный (по массе) раствор? (Ответ: 760кПа).

35. Принимая, что атмосферный воздух содержит 21 %(об) О₂ и 79 %(об) N₂ , рассчитать процентный состав (по объему) воздуха, выделенного из воды, имевший температуру 20 ⁰С. Коэффициент абсорбции кислорода при этой температуре равен 0,031, а азота 0,0154. (Ответ: 35% О₂).

36. Газовую смесь, содержащую 40 %(об) N₂О и 60%(об) NО, растворяли при 17 ⁰С и постоянном давлении в воде до полного насыщения последней. Рассчитать процентный состав (по объему) газовой смеси после выделения ее из воды, если при 17 ⁰С коэффициенты абсорбции N₂О и NО составляют соответственно, 0,690 и 0,050. (Ответ: 90%(об) N₂O: 10%(об) NO).

37. Коэффициент абсорбции СО₂ при 0 ⁰С равен 1,71. При каком давлении растворимость СО₂ в воде при той же температуре составит 16 г/л ? (Ответ: 483кПа).

38. Вычислить концентрации ионов NH  и ОН^– в 0,1 М растворе NH₄ОН при 25 ⁰С, а также степень диссоциации электролита. (Ответ: [NH ] = [ OH^–] = 1,34 10^–32 г-ион/л 1,34%).

39. Во сколько раз концентрация водородных ионов в 0,1 н. растворе HCl ( = 0,92) больше, чем в растворе 0,01 н. HСl ( =0,98). (Ответ: в 9,4 раза).

40. Степень диссоциации Н₃РО₄ по первой ступени в 0,1 М растворе равна 0,17. Не учитывая диссоциацию по следующей ступеням, вычислите концентрацию водородных ионов в растворе. (Ответ: 0,017 моль/л).

41. Степень диссоциации 0,1 н. раствора NН₄ОН равна 1,3%. Сколько растворенных частиц (молекул и ионов) содержится в 1 л такого раствора ? (Ответ: 6,18 10²²).

42. При какой молярной концентрации муравьиной кислоты НСООН 95% ее молекулы будут находится в недис­социированном состоянии, если К_Д = 2,1 10^–4 ? (Ответ: 0,88 моль/л).

43. Константа диссоциации сероводородной кислоты по первой ступени К_Д = =9 10^–8. Определите концентрацию водородных ионов в 0,1 М растворе Н₂S. (Ответ: 0,95 10^–5моль/л).

44. Вычислите степень диссоциации азотной кислоты в ее 0,1 М растворе и концентрацию ионов водорода в растворе, если К_Д=4,6 10^–4. (Ответ: 0,21 10^–2 моль/л).

45. Какова концентрация водородных ионов [H⁺] в 0,1 н. растворе синильной кислоты НСN, если ее константа диссоциации К_Д=7 10^–10? (Ответ: 8,4 10⁶моль/л).

46. Определить степень диссоциации и концентрацию ионов [OH^–] в 0,01 н. растворе NH₄OH , если К_Д = 2 10^–5 . (Ответ: 4,4 10^–4 моль/л).

47. Концентрация насыщенного при t=20 ⁰С раствора сероводородной кислоты Н₂S составляет 0,13 моль/л. Константа диссоциации по первой ступени К_Д= = 1 10^–7. Определите концентрацию ионов [H⁺] и [HS^–] .

(Ответ: 1,1 10^–4 моль/л).

48. Вычислите степень диссоциации  и [H⁺] d 0,1 М растворе хлорноватистой кислоты, если К_Д = 5 10^–8. (Ответ: 7,0 10^–5).

49. Определить рН буферной смеси, приготовленной сливанием 15 мл 0,5 н. раствора СН₃СООН с 25 мл 0,2 н. раствора СН₃СООNa . Диссоциацию соли считать полной. (Ответ: 4,57).

50. В каком соотношении нужно смешать 0,4 н. раствор СН₃СООН с 0,1 н. раствором СН₃СООNa , чтобы рН полученного раствора был равен 4,44? Соль диссоциирует полностью. (Ответ: 1 : 2).

51. Сколько миллилитров 0,2 н. раствора уксусной кислоты нужно прибавить к 50 мл 0,25 н. раствора СН₃СООNa , чтобы рН полученного раствора был равен 6? Диссоциацию считать полной. (Ответ: 3,47 см³).

52. Сколько миллилитров 0,5 н. раствора хлорида аммония нужно прибавить к 20 мл 0,2 н. раствора аммиака, чтобы рН полученного раствора был равен 9,2. Диссоциацию соли считать полной. (Ответ: 9,08 см³).

53. Сколько безводного ацетата натрия нужно добавить к 0,5 л 1 н. раствора уксусной кислоты, чтобы рН раствора стал равным 4? Степень диссоциации соли ( ) = 1. (Ответ: 7,38 г).

54. Определить рН смеси аммиака и хлорида аммония, если она приготовлена из 0,1 М растворов этих веществ в отношении 1 : 9. Диссоциацию соли считать полной. . (Ответ: 8,3). 

55. Найти рН фосфатной буферной смеси, приготовленной из 50мл 0,2н. раствора NaH₂PO₄ и 20мл 0,4н. раствора NaHPO₄. Степень диссоциации Na₂НРО₄ на ионы Na⁺ и НРО  считать равной 1.  (Ответ: 6,9) .

56. К 25 мл 0,5 н. раствора аммиака добавлено 25 мл 0,1 н. раствора соляной кислоты. Определить рН полученного раствора, если К = 1,8 10^–5. (Ответ: 9,86).

57. К 100 мл 0,3 н. раствора уксусной кислоты добавлено 30 мл 0,1 н. раствора едкого натра. Найти рН полученного раствора. (Ответ: 3,79).

58. Чтобы изменить рН на 1 к 10 мл ацетатной буферной смеси потребовалось добавить 0,52 мл 1 н. раствора щелочи. Найти буферную емкость этой соли. (Ответ: 0,052 г-ион/л).

59. Какую величину называют степенью гидролиза соли? Какая из солей имеет большую степень гидролиза FeCl₂  или FeCl₃? Ответ мотивируйте, составьте уравнения гидролиза солей в молекулярном и ионном виде.

60. Почему изменение температуры раствора влияет на степень гидролиза соли? Составьте уравнения гидролиза по первой ступени для следующих солей: CuSO₄ и Na₃PO₄ , укажите рН.

61. При смещении растворов Al₂(SO₄)₃ и K₂S в осадок выпадает гидроксид и выделяется газ. Укажите причину этого процесса и составьте соответствующие молекулярные и ионные уравнения.

62. Какую реакцию имеют растворы следующих солей: Zn (NO₃)₂, К₂СО₃, KNO₃, NaCN? Ответы подтвердите, составив уравнения гидролиза в молекулярном и ионном виде.

63. В какую сторону сместится равновесие гидролиза КСN, если к раствору прибавить: а) щелочь, б) кислоту? Напишите уравнение гидролиза в молекулярном и ионном виде.

64. Почему растворы К₂СО₃ и NaCN имеют щелочную реакцию, а растворы NH₄Cl и ZnCl₂ ‑ кислую? Ответ подтвердите, составив уравнения гидролиза в молекулярном и ионном виде.

65. Подберите по два уравнения в молекулярном виде к каждому из кратких ионных уравнений:

а) Fe²⁺ +2H₂O (Fe(OH) + 2H⁺  
б) (CO₃)^2– + H₂O (HCO₃)^– + OH^–
в) (NH₄)⁺ +H₂O NH₄OH + H⁺

66. При сливании растворов CrCl₃ и NaCO₃ образуется осадок гидроксида хрома (III). Объясните причину этого явления и напишите соответствующие уравнения в молекулярном и ионном виде.

67. Водородный показатель 0,03 н. раствора гипохлорита калия КСlО равен 9,5. вычислите степень гидролиза это соли и напишите уравнения реакции гидролиза в молекулярном и ионном виде.

68. Определите степень гидролиза (для первой ступени) и рН в 0,001 М растворе K₂S (К_Д = 1,1 10^–7) и Na₂CO₃  (К_Д = =4,45 10^–7). Напишите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.

69. Вычислить константу гидролиза фторида калия, определить степень гидролиза этой соли в 0,01М растворе и рН раствора.

70. Вычислить константу гидролиза фторида хлорида аммония, определить степень гидролиза этой соли в 0,01М растворе и рН раствора.

71. Определить рН 0,02н. раствора соды Na₂CO₃, учитывая только первую ступень гидролиза.

72. Сравнить ступень гидролиза соли и рН среды в 0,1М и 0,001М растворах цианида калия.

73. При 60⁰С ионное произведение воды =10^-13. Считая, что константа диссоциации хлорноватистой кислоты не изменяется с температурой, определить рН 0,001н. раствора КClО при 25 и при 60⁰С.

74. рН 0,1М раствора натриевой соли некоторой одноосновной органической кислоты равен 10. Вычислить константу диссоциации этой кислоты.

75. Исходя из значений констант диссоциации соответствующих кислот и оснований, указать реакцию водных растворов следующих солей: NH₄CN, NH₄F, (NH₄)₂S.

76. При рН<3,1 индикатор метиловый красный окрашен в красный цвет, при рН>6,3 – в желтый, при промежуточных значениях рН - в оранжевый цвет. Какова будет окраска индикатора в 0,1 М растворе NH₄Br?

77. Одинакова или различна свободная и общая кислотность в 0,1 М растворах НСl ( 1) и СН₃СООН ( 0,3) . Дать объяснение.

78. Напишите окислительно-восстановительную реакцию, составьте ионно-электронный баланс: определите моляр­ную массу эквивалента восстановителя: H₂S + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄  S⁰ + K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + H₂O

79. Определите молярную массу эквивалента окислителя, написав окислительно-восстановительную реакцию
 NaCrO₂ + Br₂ + NaOH  Na₂CrO₄ + NaBr + H₂O

80. Cколько литров хлора (н.у.) можно получить из 200,0 г поваренной соли, если реакция идет по уравнению
NaCl + MnO₂ + H₂SO₄  NaHSO₄ + MnSO₄ + Cl₂ +H₂O Ответ: 38,3 л.

81. Какой объем 0,2 н. раствора KNO₂ необходим для восстановления 0,05 л 0,1 н. раствора KMnO₄ в кислой среде ? Реакция идет по уравнению KMnO₄ + KNO₂ + +H₂SO₄ MnSO₄ + KNO₂ + K₂SO₄ + H₂O Ответ: 0,025 л.

82. Какая масса сульфата натрия Na₂SO₃ требуется для восстановления 0,05 л 0,1 н. раствора перманганата калия в присутствии серной кислоты? Реакция взаимодействия веществ протекает по уравнению KMnO₄ + Na₂SO₃ + +H₂SO₄  MnSO₄ + K₂SO₄ + Na₂SO₄ + H₂O  (Ответ: 0,315 г).

83. К подкисленному раствору иодида калия КI добавили 0,04 л 0,3 н. раствора нитрата клия КNO₂ . Вычислите массу выделившегося иода и объем NO (н.у.), если реакция протекает по уравнению KI + 2 NO₃ + H₂SO₄ I₂ + +K₂SO₄ +No +H₂O (Ответ: 0,27 л).

84. Напишите уравнение реакции, составив ионно-электронный баланс. Рассчитайте ЭДС, используя величины Red‑Ох‑потенциалов:                                        
KMnO₄ + HCl Cl₂ + +MnCl₂ + KСl + H₂O            = 1,36 В, +8H⁺/Mn²⁺ +4H₂O =1,52 В.

85. Составьте уравнение окислительно-восстановительной реакции, на основании ионно-электронного баланса подберите коэффициенты, рассчитайте ЭДС и определите возможность протекания реакции, пользуясь величинами Red‑Oх‑потенциалов:
KI + FeCl₃  FeCl₂ + KСl + I₂ ,  = 0,77 , =0,54 B.

86.  В каком направлении   будет протекать реакция                    CrCl₃+Br₂+KOH ₂CrO₄+KBr+H₂O+KСl, если   = –0,13 B, = 1,06 В.

87. Возможна ли реакция между KClO₃ и MnO₂ в кислой среде, если = 1,47 В, = 1,69 B.

88.  В каком направлении будет протекать реакция
СuS + H₂O₂ + HCl = CuCl₂ + S⁰ + H₂O,    
если  = 0,141 В,  = 1,77 В?

89. Можно ли использовать перманганат калия KMnO₄ в качестве окислителя в следующих процессах при стан­дартных условиях, если =1,51 В,
а) H₂S ‑ 2e^–  2H⁺ +S; = 0,141B;
б) HNO₃ + H₂O ‑ 2e^-  NO  + 3 H⁺; = 0,94 В;
в) 2 Н₂О ‑ 2е^– =  Н₂О₂ + 2 Н⁺ ;  = 1,77 В.

90. Можно ли при стандартных условиях окислить в ще­лочной среде Fe²⁺ в Fe³⁺ с помощью хромата калия K₂CrO₄,  если =0,771 В;
                         = -0,21 В?

91. Будет ли при стандартных условиях протекать следую­щая реакция H₂S + H₂SO₃ = S⁰ + H₂O , Если величины энергии Гиббса реагирующих веществ cледующие: = – 27,36 кДж/моль;
                         = – 538,41 кДж/моль;
                      = – 237,5 кДж/моль.

92. Можно ли при стандартных условиях окислить хлорис­тый водород до хлора Cl₂ c помощью серной кислоты, если = – 95,27 кДж/моль;
         = – 742,00 кДж/моль;
         = – 33,02, кДж/моль;
         = – 237,50 кДж/моль.

93. Какой из окислителей 2MnO₄, PbO₂ или K₂Cr₂O₇ лучше всего использовать для получения хлора из HCl? Стандартные Red‑Oх-потенциалы равны: =1,51B;        

= 1,33 B;
 = 1,456 B;   = 1,36 B.

 

94. Рассчитать Е_h  и Н₂ воды реки, если рН воды 6,6, коэф­фициент насыщения кислородом равен 90%, Е_о=0,840 В.

95. Определить Е_h  и Н₂ для воды реки «В» если рН воды на участке отбора проб равен 8,2, а коэффициент насы­щения ее растворенным кислородом ‑121%, Е_о=0,750 В.

96. Какие процессы (окисление или восстановление) будут преобладать в водоеме если рН=8,1 коэффициент насыщения воды 80%, Е_о=0,72 В.

97. Какие вещества (окислители или восстановители ) попали в водоем если рН воды равно 8,5, а коэффициент насыщения кислородом равен 80%,
Е_о=0, 711 В.

98. Напишите формулу мицеллы золя иодида серебра, полученного при взаимодействии разбавленного раствора иодида калия и избытка нитрата серебра. Какой заряд будет иметь гранула?

99. Золь иодида серебра получен добавлением к 20 мл 0,01 н. раствора иодида калия, 28 мл 0,005 н. раствора нитрата серебра. Напишите формулу мицеллы полученного золя и определите направление движения гранулы золя иодида серебра при электрофорезе.

100. Золь бромида серебра получен реакцией двойного обмена 20 мл 0,005 н. раствора нитрата серебра и 30 мл 0,0025 н. раствора бромида калия. Напишите формулу мицеллы полученного золя и определите направление движения гранулы бромида серебра при электрофорезе.

101.  Свежеполученный отмытый от электролита осадок гидро­ксида железа (III) разделили на две порции. К одной добавили небольшое количество хлорида железа (III), а к другой ‑ соляной кислоты. В том и другом случае образовался золь гидроксида железа (III). Напишите формулы мицелл золя. Какой заряд будут иметь их гранулы?

102. Напишите формулу мицеллы сульфата бария, полученного сливанием одинакового объема сильно разбавленного раствора хлорида бария и менее разбавленного раствора серной кислоты.

103. Получены два золя иодида серебра: один из них приливанием 16 мл 0,05 н. раствора нитрата серебра к 20 мл 0,05 н. раствора иодида калия, а другой приливанием 16 мл 0,05 н. раствора иодида калия к 20 мл 0,05 н. раствора нитрата серебра. Будут ли наблюдаться какие-либо явления при сливании их в общий сосуд?

104. Пороги коагуляции электролитов для некоторого гидрозоля равны: С =300 ммоль/л, С =12,5 ммоль/л, С =147,5 ммоль/л, С =0,17 ммоль/л. Какой заряд несут частицы золя?

105. Чтобы вызвать коагуляцию 10 мл золя гидроксида железа (III), в каждом случае потребовалось разлить: 7,6 мл 2 н. раствора NaCl, 11 мл 0,01 н. раствора Na₂SO₄ и 13,5 мл 0,001 н. раствора K₃[Fe(CN)₆]. Определите знак заряда частиц золя и вычислите порог коагуляции каждого электролита.

106. Чтобы вызвать коагуляцию 10 мл гидрозоля сульфида мышьяка (III) потребовалось в каждом случае прилить 0,25 мл 2 н. раствора NaCl, 1,3 мл 0,01 н. раствора СаСl₂ и 2,76 мл 0,001 н. раствора AlCl₃. Какой заряд имеют частицы золя? Чему равен порог коагуляции каждого электролита?

107. Для коагуляции 10 мл золя гидроксида железа(III) в каждом случае было добавлено 1,05 мл 1 н. раствора KСl, 6,25 мл 0,01 н. раствора Na₂SO₄ и 3,7 мл 0,001 н. раствора Na₃PO₄ . Определите: а) пороги коагуляции;
 б) заряд частиц золя; в) отношение коагулирующей способности ионов.

108. Порог коагуляции 0,02 н. раствора K₂Cr₂O₇ по отношению к золю оксида алюминия равен 1,26 моль/м³. Определите количество электролита, необходимое для коагуляции 10 мл этого золя.

109. Пороги коагуляции электролитов для золя сульфида мышьяка (III) равны: С  = 60 моль/м³, С =2,88моль/м³, С =0,3 моль/м³, С =58,6 моль/м³. Определите заряд гранул золя сульфида мышьяка (III) и отношение коагулирующей способности ионов.

110.  Золь бромида серебра получен реакцией двойного обмена 16 мл раствора нитрата серебра молярной концентрации 0,005 моль/л и 40 мл раствора бромида калия молярной концентрации 0,0025 моль/л. Какой из двух электролитов – MgSO₄ или K₃[Fe(CN)₆]- будет иметь больший порог коагуляции для полученного золя?

111.  Дан золь гидроксида железа (III) и золь сульфида сурьмы (III). Для коагуляции этих золей применили растворы одинаковой молярной концентрации эквивалента следующих солей: Ca(NO₃)₂, AlCl₃, Na₂SO₄ и K₃[Fe(CN)₆]. Какого раствора потребовалось для коагуляции каждого из золей наименьшее и наибольшее количество?

112. Как расположатся пороги коагуляции (в моль/м³) в ряду растворов солей NaCl, AlCl₃, Na₂SO₄ и NaH₂PO₄ для золя гидроксида железа (III), полученного методом гидролиза? Дайте пояснения.

113.  Как расположатся пороги коагуляции (в моль/м³) в ряду растворов солей AlCl₃, MgSO₄, NaH₂PO₄ для отрицательно заряженного диоксида кремния? Дайте пояснения.

114.  Пороги коагуляции электролитов для некоторого гидрозоля равны: = =300 моль/л, =25 моль/м³, =295 моль/м³, =0,5 моль/м³. Какой заряд несут частицы золя?

115.  Пороги коагуляции электролитов для золя сульфида мышьяка (III) равны:  =60 моль/м³, =2,88 моль/м³, =0,3 моль/м³, =58,6 моль/м³. Определите заряд гранул золя сульфида мышьяка и отношение коагулирующей способности ионов.

116. Каковы источники поступления в природные воды? От чего зависит концентрация кислорода в воде? Какие компоненты природных вод снижают концентрацию кислорода в воде. Растворимость кислорода в воде при 16 ⁰С и давлении 760 мм рт.ст.равна 9,85 мг/л. При анализе воды содержание кислорода равно 8,1 мг/л. Определить дефицит кислорода. Что можно сказать о качестве воды данного водоема?

117. В водоем был произведен сброс стока содержащего сероводород. При определении содержания кислорода был выявлен дефицит равный 40 %. Как можно объяснить подобные результаты анализа? О чем свидетельствует резкое снижение кислорода в воде по сравнению с его нормальным содержанием?

118. Сколько г-экв Са заключается в следующих количествах этого элемента: а) в 800 мг; б) в 10 г Са.

119. В пробе воды найдено в 50 мл 0,05 г As³⁺ и 0,01 г As⁵⁺. Выразить результаты в мг-экв/л.

120. В растворе имеется: 30 мг/л Са²⁺, 55 мг/л Сl^- и 105 мг/л SO . Выразить данные в мг-экв/л.

121. Выразить в мг-экв общую жесткость, если известно что в 10 л ее содержится 3,40 г сернокислого кальция и 1,045 г хлористого магния.

122. В пробе найдено 0,25 мг-экв/л Са²⁺, 0,35 мг-экв/л Mg²⁺, 0,15 мг-экв/л НСО , 0,3 мг-экв/л SO и 0,15 мг-экв/л Сl^-. Какие соли содержит эта вода ? Выразить в мг/л.

123. В 100 мл воды содержится 0,1 мг-экв Na⁺, 0,3 мг-экв Mg²⁺, 0,5 мг-экв НСО , 0,3 Сl^–. Какие соли растворены в воде? Определите их содержание мг-экв/л.

124. В 500 мл Н₂О содержится 0,2 мг-экв Na⁺, 0,3 мг-экв Mg²⁺, 0,2 мг-экв Сl^–, 0,5 мг-экв НСО . Какие соли растворены в воде? Выразите их содержание в мг/л.

125. В 300 мл воды содержится 0,2 мг-экв К⁺, 0,2 мг-экв Mg²⁺, 0,1 мг-экв SO , 0,3 мг-экв NO . Какие соли растворены в воде? Выразите их содержание в мг/л.

126. В 300 мл воды растворено 0,5 г Na₂CO₃, 0,2 г NaCl, 0,8 г NaHCO₃. Сколько мг-экв Na⁺ в 1 л содержит вода?

127. В 400 мл воды растворено 0,5 г КНСО₃, 0,3 г КСl, 0,3 К₂SO₄. сколько мг-экв К в одном литре содержит эта вода?

128. В 700 мл воды растворено 2,5 г Са(NO₃)₂, 0,3 г СаСl₂, 0,5 г Са(НСО₃)₂. Сколько мг-экв Са в 1 л содержит эта вода ?

129. Определить, сколько мг-экв Fe²⁺ содержится в 1 л воды, если в 200 мл ее содержится 2 г FeCl₂ , 1 г FeSO₄ , 2,5 г Fe(NO₃)₂.

130. В 350 мл воды содержится 0,7 мг-экв Fe³⁺ , 0,3 мг-экв Mg²⁺ , 0,2 мг-экв NO , 0,5 мг-экв Сl . Какие соли растворены в воде? Определить их содержание в мг/л.

131. Дать определение общей жесткости; временной, постоянной; карбонатной и некарбонатной жесткости воды. В воде содержатся соли: а)СаНСО₃, MgCO₃; б)CaCl₂ , MgSO₄; в)СаНСО₃, MgHCO₅. Какие виды жесткости обуславливаются солями в каждом из трех случаев?

132. При удалении карбонатной жесткости Na‑катионированием сильно возрастает щелочность воды. Почему? Каковы нежелательные последствия увеличения щелочности воды в паросиловом хозяйстве? Что необходимо предпринять для снижения щелочности? Написать уравнения реакций, отражающих сущность происходящих процессов.

133. Для котлов низкого давления и испарителей применяют метод умягчения воды путем фильтрования через смешанный фильтр, например, КУ‑1 и АН‑17. Каковы преимущества этого метода? Написать уравнения химических реакций, отражающих сущность происходящих процессов.

134. Что такое импфирование воды? Написать уравнения реакций, отражающих сущность метода, процесса. Преимущества и недостатки метода.

135. Для умягчения 100 м³ воды рассчитайте количество извести, если известно, что карбонатная жесткость равна 3 мг-экв/л, содержание ионов магния равно 18 мг/л, содержание двуокиси углерода равно 44 мг/л.

136. Рассчитайте количество соды, необходимое для умягчения 10 м³ воды, если известно, что в 100 мл воды содержится 100 мг СаСl₂ и 150 мг MgSO₄.

137. Рассчитайте количество соды, необходимое для умягчения 100 м³ воды, если известно, что некарбонатная жесткость воды равна 3 мг-экв/л.

138. В пробе воды объемом 100 мл обнаружено 0,2 СаСl₂, 0,1 г MgSO₄. Рассчитать количество воды необходимое для умягчения 100 м³ этой воды.

139. В пробе воды объемом 100 мл обнаружено 0,5 г СаНСО₃, 0,2 г MgCO₃, 0,1 г Mg(HCO₃)₂, 4,4 г СО₂. Определите количество оксида кальция, необходимое для умягчения 100 м³ такой воды.

140. Рассчитать обменную емкость ионита, если известно, что жесткость воды, пропускаемой через катионитовый фильтр, равна 5 мг-экв/л, количество профильтрованной воды до появления ионов кальция в фильтрате равно 10 л. Объем катионита 50 мл.

141. Рассчитать обменную емкость катионита на основании следующих данных. Объем катионита равен 25 мл. В воде, которую пропускают через фильтр, содержится 2 мг/л ионов кальция и 1,5 мг/л ионов Mg²⁺. Количество воды, пропущенное через катионит до появления ионов Са²⁺ в фильтрате, равно 5л.

142. Рассчитать обменную емкость катионита если известно, что объем катионита 10 мл, в 100 мл фильтруемой воды содержится 2 мг Са²⁺ и 1,2 мг Mg²⁺. Объем профильтрованной воды до появления ионов Са²⁺ в фильтрате равен 2 л.

143. Обменная емкость катионита КУ-1 равна 1000 г-экв/л. Какое количество воды можно умягчить, пропуская через фильтр объемом 50 мл, если жесткость воды равна 5 мг-экв/л.

144. Обменная емкость катионита КУ-2 равна 1500 г-экв/л. Какое количество потребуется для умягчения 100 м³ с жесткостью 7 мг-экв/л.

145. Даны результаты анализа воды: количество Са²⁺ ‑ 50 мг/л, Mg²⁺ ‑ 80 мг/л. Какое количество катионита КУ-1 потребуется для умягчения 10 м³ воды. О КУ-1 равна 100 г-экв/л.

146. Жесткость данного образца воды обуславливается? содержанием сульфата магния. При обработке 0,15 л воды карбонатом натрия в осадок выпало 37,8 MgCO₃. Чему равна постоянная жесткость воды?

 

147. Написать уравнения реакций, соответствующих превращениям: CaCl₂O HOCl; NaOCl HOCl; Ca(OCl)₂ HOCl; Cl₂  HOCl.
Какой компонент обуславливает обеззараживание воды? Почему?

148. Что такое “активный” хлор? Определить содержание активного хлора в NaCl; в хлорной извести следующего состава: 3 СаОCl₂ Ca(OH)₃ 5 H₂O

149. В каких случаях применяется хлорирование с аммонизацией? Написать уравнение реакций, протекающих при превращении NH₃ HOCl.
Как выглядит кривая хлороемкости при хлорировании с аммонизацией.

150. Дать определение терминам: постхлорирование, прехлорирование, перехлорирование. Указать величину остаточного хлора для питьевой воды, дозу остаточного хлора для перехлорирования.

151. Определить содержание активного хлора в гидрохлориде натрия следующего состава :
           3 NaOCl  Ca(OH)₂ 3 H₂O

152. На дехлорирование 50 л воды пошло 50 г сульфита натрия (Na₂SO₃ 7 H₂O). Рассчитать концентрацию избыточного остаточного хлора в воде.

153. Концентрация остаточного хлора равна 2,5 мг/л. Рассчитать количество SO₂, пошедшего на дехлорирование 200 м³ воды.

154. Концентрация остаточного хлора в пробе воды равна 1,5 мг/л. Какое количество кристаллического тиосульфата натрия (Na₂S₂O₃ 5 H₂O) необходимо взять для дехлорирования 200 л воды.

155. ПДК по марганцу на питьевую воду 0,1 мг/л? Какое количество марганца необходимо удалить из 10 м³ воды, содержащей 0,5 мг/л Mn ⁷⁺?

156. Рассчитать количество извести Са(ОН)₂, необходимое для деманганирования 100 м³ воды, содержащей 0,7 мг/л марганца ( сульфатная форма MnSO₄).

157. Рассчитать количество хлора, идущего на окисление Mn ( сульфатная форма MnSO₄) при демангани­ровании 20 м³ воды. Содержание Mn²⁺ равно 0,5 мг/л.

158. Рассчитать количество диоксида хлора, идущего на деманганирование 10 м³ воды. Содержание Mn²⁺ (MnSO₄) равно 0,04 мг-экв/л.

159. Рассчитать количество озона, идущего на деманганирование 100 м³ воды. Содержание Mn²⁺ (MnSO₄) равно 0,55 мг-экв/л.

160. Рассчитать количество хлорида магния и извести, необходимых для обесфторивания 100 м³ воды. Концентрация фтора в воде равна 6 мг/л. Расход хлорида магния рассчитать по химическим уравнениям и по формулам. Сравнить результаты.

161. Рассчитать количество фосфата кальция, необходимое для обесфторивания 10 м³ воды. Концентрации фтора в воде равна 10 мг/л. По данным расход фосфата кальция составляет 30 мг на 1 мг удаляемого фтора. Сравните с результатами расчетов.

162. Какое количество реагента  необходимо взять для фторирования 100 м³ воды, не содержащей ионов фтора. Реагенты: а) фторит натрия, б) гексафторисиликат натрия, в) гексафторкремниевая кислота, г) плавиковая кислота, д) флюраль, е) гексафторсиликат аммония.

163. Какое количество г NaF и воды (мл) необходимо для приготовления 2% раствора NaF, используемый для фторирования 10 м³ воды, не содержащей ионов фтора?

164. Дать определение общей окисляемости. Написать уравнение реакции окисления иодатом калия метанола (СН₃ ‑ ОН) в кислой среде.

165. Дать определение частичной (преманганатной) окисляемости. Написать уравнение реакции окисления перманганатом калия сульфида калия в кислой среде.

166. Где окисляемость должна быть наименьшей: а) артезианская вода, грунтовая вода, речная вода; б) грунтовая вода глубина 10 м, 5м, 15 м.

167. При определении концентрации кислорода в пробу воды добавляют щелочную смесь и хлорид марганца. При этом образуется белый, а затем коричневый осадок. Объяснить образование осадка и написать уравнение реакций.

168. Рассчитать концентрацию кислорода если на титрование 200 мл раствора было израсходовано 20 мл 0,01 н. раствора тиосульфата натрия.

169. В пробе воды определено содержание кислорода, равное 7,09 мг/л. Температура воды 20 ⁰С, давление 1 атм. Чему равен дефицит кислорода ?

170.  Присутствие каких из указанных веществ в воде может вызвать дефицит кислорода? H₂S, Na₂SO₄, Na₂SO₃, KMnO₄, SO₂.

171.  Концентрация растворенного кислорода при 20 ⁰С равна 8,99 мг/л. Какое количество Na₂SO₃ 10 H₂O необходимо взять для дегазации 10 м³ воды, идущей на питание котлов высокого давления?

172. Для удаления кислорода из воды в отдельных видах водопользования применяют диоксид серы, сульфат натрия, гидразин. Какое из перечисленных веществ является предпочтительней? Почему? Напишите уравнения соответствующих реакций.

173. Рассчитать количество гидразина (NH₂ ‑ NH₂), идущее на дегазацию 10 м³ воды при концентрации растворенного кислорода 7,5 мг/л.

174.  Какой электролит предпочтительней для коагуляции золя AgI (электроотрицательного): FeSO₄, Al₂(SO₄)₃, NaCl.

175. Какой электролит предпочтительней для коагуляции золя Sb₂S₃ (электроотрицательного): ZiCl₂, MgCl₂, Na₂SO₄, Al₂(SO₄)₃.

176. Указать ион коагулятор для золя AgI (электроположительного): SO , Fe³⁺, Al³⁺, [Fe(CN)₆]^{3 –}, SO .

177. Какой из электролитов лучше применять для коагуляции сульфида мышьяка (электрополо­жительного): NaCl, Na₃PO₄, AlCl₃.

178. Подобрать лучший коагулянт для коллоида Fe(OH)₃ (электроположительного): NaCl, Al₂(SO₄)₃, K₃[Fe(CN)₆] .

179. Какой из электролитов предпочтительней для коагуляции коллоида Bi₂S₃ (электроотрицательного): FeSO₄, Fe₂(SO₄)₃, Na₂CO₃.

180. Для золя Fe(OH)₃ (электроположительного) подобрать коагулянт с меньшим порогом коагуляции: K₄[Fe(CN)₆], AlCl, CaCl₂, Na₃PO₄.

181. Для золя сульфида цинка ZnS (электроотри­цательного) подобрать коагулянт : FeSO₄ , Fe₂(SO₄)₃ , NaCl.

182. Для электроотрицательного золя подобрать коагулянт: NaCl , FeCl₂, Al₂(SO₄)₃ .

183. Подобрать коагулянт для коллоида Na₂SnO₃ (электроотрицательного): FeSO₄, Al₂(SO₄)₃, NaCl.

184. При электрофорезе обнаружено, что частицы коллоида передвигаются к положительному полюсу. Подобрать электролит: NaCl, FeSO₄, K₃[Fe(CN)₆], K₄[Fe(CN)₆].

185. Пробы воды взяты в четырех пунктах по течению реки (1,2,3,4). Содержание NH  соответственно равно (мг/л) 0,2; 4,5;1,2; 0,2. Что можно сказать о качестве воде на основании проведенных анализов?

186. Рассчитать количество извести Са(ОН)₂ необходимой для удаления сернокислого железа, при содержании Fe²⁺ 0,7 мг/л. Объем воды 10 м³. Ответ: 9,25 г.

187. Рассчитать какое количество карбоната кальция (мела) необходимо для обеззараживания 10 м³ воды. Содержание Fe²⁺ (сульфатная форма) равно 0,5 мг/л.

188. В воде присутствует сероводород. Написать схему процесса, соответствующего окислению сероводорода при определении ХПК бихроматным методом.

189. Определить ХПК сточной жидкости, содержащей в 1л : 1г этилового спирта С₂Н₅ОН и 5 г глюкозы С₆Н₁₂О₆.

190. Определить ХПК сточной воды, содержащей в 100 мл 1 г бутанола С₄Н₉ОН, 0,5 г уксусной кислоты СН₃СООН.

191.   Для определения жесткости воды нужно приготовить 5 л 0,05 н. раствора трилона Б. Какую на­веску трилона Б нужно взять и какие вещества можно использовать для установки титра этого раствора?

192.  Какую навеску трилона Б нужно взять для приготовления 2 л 0,025 М раствора?

193.  Какую навеску MgSO₄∙7H₂O нужно взять для установки титра примерно 0,02 М раствора трилона Б способом отдельных навесок и способом пипептирования (Уколбы=250 МЛ)?

194.  Приготовлен приблизительно 0,12 н. раствор три­лона Б (грамм-эквивалент трилона Б вычислен по реак­ции с FeCl₃). Какова нормальность трилона Б в реакции с двухвалентными катионами и сколько граммов СаСО₃ нужно взять для определения точной концентрации раствора, если объем мерной колбы 200 мл?

195.  Какую навеску стандартного образца сплава, со­держащего 86,00% цинка, нужно взять для установки титра 0,2 н. раствора трилона Б, чтобы на титрование расходовалось примерно 25 мл раствора?

196.  Навеску 0,7590 г MgSO₄ ∙ 7H₂O растворили в мер­ной колбе емкостью 200мл. На титрование 20,00 мл полученного раствора израсходовано 22,60 мл раствора трилона Б. Вычислить нормальность раствора трилона Б, поправку к нормальности и титр раствора по СаО.

197.  Навеску 0,7590 г MgSO₄ ∙7Н₂О растворили в мер­ной колбе емкостью 250 мл. На титрование 20,00 мл по­лученного раствора расходуется 19,85 мл раствора три­лона Б. Вычислить титр раствора трилона Б, его моляр­ность и нормальность.

198.  Для определения концентрации раствора трило­на Б взяли навеску стандартного образца цинка 0,1040 г, содержащего 99,25% цинка, и растворили ее. На титро­вание раствора израсходовано 18,20 мл трилона Б. Вы­числить нормальность раствора трилона Б и титр его по цинку.

199.  Навеску 0,1002 г СаСО₃ перевели в раствор. На титрование раствора израсходовано 19,90 мл трилона Б. Вычислить нормальность раствора трилона Б и титр его по кальцию.

200.  Общая жесткость воды равна 15° (нем.). Вычис­лить жесткость воды в мг-экв/л.

201.  Общая жесткость воды 4,80 мг-экв/л. Вычислить
жесткость в немецких, английских и французских градусах.

202.  Для определения общей жесткости взято 100 мл воды и на ее титрование израсходовано 15,40 мл раство­ра трилона Б (N_тр.Б = 0,04870). Вычислить общую жест­кость воды в мг-экв/л.

203.  При определении общей жесткости на титрование 200 мл воды было израсходовано 12,60 мл раствора три­лона Б (К_{0,02н.тр.Б} = 1,1260). Вычислить общую жесткость воды в мг-экв/л.

204.  На титрование 200 мл жесткой воды было израс­ходовано 18,75 мл раствора трилона Б (Т_тр.Б = 0,009304 г/мл). Вычислить общую жесткость воды в мг-экв/л.

205.  На титрование 200 мл жесткой воды было израс­ходовано 14,80 мл   раствора трилона Б (Т_{тр.Б/СаО} = 0,001402 г/мл). Вычислить общую жесткость воды в мг-экв/л.

206.  На титрование 50,0 мл жесткой воды было израс­ходовано 8,20 мл раствора трилона Б (Т_тр.Б/Са = 0,002004 г/мл). Вычислить общую   жесткость воды в мг-экв/л.

207.  На титрование 100 мл жесткой воды в присут­ствии индикатора хромогена черного (рН 9—10) израс­ходовано 19,20 мл 0,05 н. раствора трилона Б (К =1,025). На титрование 50,00 мл той же воды в присутствии ин­дикатора мурексида (рН 12) израсходовано 8,00 мл трилона Б. Определить содержание магния в воде в мг/л и мг-экв/л.

208.  На титрование ионов Са²⁺ в 100 мл жесткой во­ды в присутствии индикатора мурексида израсходовано 12,60 мл раствора трилона Б (Т_тр.Б = =0,009305 г/мл). Для определения общей жесткости на титрование 50,00 мл воды в присутствии хрома синего кислотного израсходо­вано 7,50 мл раствора трилона Б. Вычислить общую жесткость воды в мг-экв/л и содер­жание магния в мг-экв/л.

209.  Для определения магния в пробе воды 100 мл осадили ионы кальция в виде оксалата. После отделения осадка СаС₂О₄ на титрование фильтрата израсходовали 2,58 мл 0,05 н. раствора трилона Б (К=0,9875). Вычис­лить содержание магния в анализируемой воде в мг/л и мг-экв/л. Написать уравнения реакций, протекающих при определении.

210.  В 200 мл воды осадили ионы Са²⁺, осадок от­фильтровали. На титрование фильтрата с промывными водами израсходовано 5,65 мл 0,05 н. раствора трилона (К= 1,046). Определить содержание магния в воде в мг-экв/л и в мг/л.

211.  В 100 мл воды осадили ионы Са²⁺, на титрование ионов Mg²⁺ в фильтрате израсходовали 3,25 мл раствора трилона Б (Т_тр.Б= 0,008800 г/мл. Вычислить содержание магния в мг-экв/л и мг/л анализируемой воды.

212.  В 150 мл воды осадили ионы Са²⁺, и на титрова­ние фильтрата израсходовали 4,18 мл раствора трило­на Б (Т_{тр.Б/СаО} =0,001402 г/мл). Вычислить содержание магния в воде в мг-экв/л.

213.  В 200 мл воды осадили ионы Са²⁺. Раствор с осадком перевели в мерную колбу емкостью 500 мл. Осадок отфильтровали и на титрование 200мл фильтра­та израсходовали 3,18 мл 0,025 М (раствора трилона Б (К=8790). Определить содержание магния в воде в мг-экв/л.

214.  В 100 мл воды осадили ионы Са²⁺, раствор с осадком перевели в мерную колбу емкостью 250 мл. Осадок отфильтровали. На титрование 100мл фильтра­та израсходовали 2,25 мл 0,01 М раствора трилона Б  (К=0,7820). Определить содержание магния в воде в мг-экв/л и мг/л.

215.  В 100 мл воды осадили ионы Са²⁺ и раствор вме­сте с осадком перевели в мерную колбу емкостью 200 мл. Осадок отфильтровали, а на титрование 100мл фильтра­та израсходовали 2,48 мл раствора трилона Б (T_{тр.Б/ MgО} = =0,0008150 г/мл). Вычислить содержание магния в анализируемой воде в мг-экв/л и мг/л.

216.  На титрование карбонатной жесткости в 200 мл воды было израсходовано 5,44 мл 0,01 н. НС1 (К= 0,9275). На титрование солей общей жесткости в 100 мл воды было израсходовано 12,50 мл 0,05 н. раст­вора трилона Б (К=0,8738). Вычислить карбонатную,
общую и некарбонатную жесткости воды в мг-экв/л.

217.  При определении карбонатной жесткости на тит­рование 100 мл воды израсходовано 4,88 мл раствора НС1 (Т_НС1= 0,002010 г/мл). При определении общей жесткости на титрование 100 мл воды израсходовано 11,20 мл раствора трилона Б (Т_тр.Б = 0,009300 г/мл). Вычислить карбонатную и общую жесткость воды в мг-экв/л.

218.  При определении общей жесткости на титрова­ние 50,00 мл воды израсходовано 14,02 мл раствора три­лона Б (Т_{тр.Б /СаО} = 0,001360 г/мл). При определении кар­бонатной жесткости на титрование 100 мл воды израсходовано 16,20 мл 0,05 н. НС1 (Т_НС1= 1,1544). Вычислить
общую и некарбонатную жесткость воды в мг-эмв/л.

219.  При определении общей карбонатной жесткости на титрование 200 мл воды израсходовано 5,25 мл 0,1010 н. НС1. При определении остаточной карбонат­ной жесткости 200 мл воды прокипятили, перевели в мерную колбу емкостью 250 мл и выпавший осадок отфильтровали. На титрование 200 мл фильтра затраче­но 1,15 мл 0,1010 н. НС1. Вычислить общую карбонат­ную и устранимую жесткость в  мг-экв/л.

220.   При определении общей жесткости на титрование 100 мл воды израсходовано 18,20 мл 0,02 н. раствора трилона Б (Т_тр.Б = 1,1840). Для определения постоянной жесткости 200 мл воды прокипятили, перевели в мерную колбу емкостью 250 мл и выпавший осадок отфильтровали. На титрование 100 мл полученного фильтрата из­расходовано 13,10 мл раствора трилона Б. Вычислить общую, постоянную и устранимую жесткость воды в мг-акв/л.

221.   На титрование 50,00 мл воды израсходовано 19,40 мл трилона Б (Т_тр.Б/Са = 0,0004008 г/мл). Для опре­деления постоянной жесткости 100 мл воды прокипяти­ли, перевели в мерную колбу емкостью 200 мл и осадок отфильтровали. На титрование 100 мл фильтрата израсходовано 17,30 мл трилона Б. Вычислить устранимую и постоянную жесткость воды в мг-экв/л.

222.  Для определения общей жесткости (воды 100 мл ее оттитровали соляной кислотой по индикатору метило­вому оранжевому и после переведения карбонатной жесткости в некарбонатную обработали 25,00мл 0,09865 н. раствора щелочной смеси (Na₂CO₃+NaOH).
Раствор вместе с осадком перевели в мерную колбу ем­костью 250 мл. На титрование избытка щелочной смеси в 100 мл фильтрата после отделения осадка израсходо­вано 4,95 мл раствора НС1 (Т_{HCl / NaOH}= 0,004210 г/мл).
Определить общую жесткость воды, выразив ее
в мг-экв/л.

223.  В 250 мл воды содержится 4,60 мг ионов Са²⁺ и 2,40 мг ионов Mg²⁺. Определить общую жесткость во­ды, выразив ее в мт-экв/л.

224.  При определении карбонатной жесткости на тит­рование 200 мл воды израсходовано 2,16 мл 0,1095 н.НС1, затем к воде прибавили 50,00 мл 0,1 н. раствора ще­лочной смеси (NaOH+Na₂CO₃; К_щ.с = 0,8074) и раствор
вместе с осадком разбавили в мерной колбе до 500 мл.
Для определения избытка щелочной смеси осадок от­фильтровали, а на титрование 250 мл фильтрата израс­ходовано 15,50 мл 0,1095 н. НС1. Определить общую, карбонатную и некарбонатную жесткость в мг-экв/л.

225.  Вода насыщена сульфатом кальция при средней температуре 10° С. Определить жесткость воды в мг-экв/л и немецких градусах.

226.  Для определения кислорода, растворенного в во­де, взяли две пробы в склянки емкостью 500 мл. В пер­вую склянку (рабочий опыт) ввели 1,00 мл МnС1₂ и 3,00 мл щелочного раствора иодид-иодатной смеси; во
вторую (контрольный опыт)- 3,00 мл КI+КIO₃+КОН, 5,00 мл НС1 и 1,00 мл МnС1₂. После соответствующей обработки из каждой склянки отобрали по 100 мл раст­вора. На титрование иода в 100 мл раствора в рабочем
опыте израсходовано 10,25 м-л, а в контрольном -2,20мл 0,01н. Na₂S₂O₃ ( =1,1440). Вычислить содержа­ние кислорода, растворенного в воде, в мг/л и см³/л при н. у.

227.  Для определения кислорода, растворенного в во­де, взяли две пробы. В первую склянку емкостью 200мл (рабочий опыт) ввели 1,00 мл раствора МnС1₂ и 3,00мл щелочного раствора иодид-иодатной смеси, во вторую
склянку емкостью 180 мл (контрольный опыт) - 3,00мл
(KI+КIO₃+КОН), 5,00мл раствора НС1 и 1,00мл раст­вора МnС1₂. После соответствующих операций на титро­вание иода в рабочем опыте израсходовано 8,76мл Na₂S₂O₃ (T  =0,0002600 г/мл), а на титрование
иода в контрольном опыте - 1,40 мл того же раствора Na₂S₂O₃. Вычислить содержание кислорода, растворен­ного в воде, в мг/л и см³/л при н. у.

228.  Для определения кислорода, растворенного в во­де, взяли две пробы в склянки емкостью 330,0 мл (рабо­чий опыт) и 340,0 мл (контрольный опыт). В первую склянку ввели 1,00 мл раствора МnС1₂ и 3,00 мл щелоч­ного раствора иодид-иодатной смеси, во вторую- 3,00мл КI + КIO₃ + КОН, 5,00мл раствора НС1 и 1,00 мл раст­вора МnС1₂. После соответствующих операций на титрование иода в рабочем опыте израсходовано 8,40 мл 0,1 н. Na₂S₂O₃ =0,7810), а на титрование    иода в контрольном опыте -4,25 мл того же раствора Na₂S₂O₃. Вычислить содержание кислорода, растворен­ного в воде, в мг/л и см³/л при н. у.

229.  Для определения кислорода, растворенного в во­де, взяли две пробы в склянки емкостью 295,2 мл (ра­бочий опыт) и 250,0 мл (контрольный опыт). В первую склянку ввели 1,00 мл раствора МnС1₂ и 3,00 мл щелоч­ного раствора иодид-иодатной смеси, во вторую — 3,00 мл КI + КIO₃ + КОН, 5,00 мл раствора НС1 и 1,00 мл раст­вора МnС1₂. На титрование иода в рабочем опыте израс­ходовано 6,20 мл раствора Na₂S₂O₃ (T = 0,01581 г/мл), а на титрование иода в контрольном опыте — 2,80мл того же раствора Na₂S₂O₃. Вычислить содержание кислорода, растворенного в воде, в мг/л и см³/л при и. у.

230.  Для определения кислорода, растворенного в во­де, взяли две пробы в склянки емкостью 315,0 мл (рабо­чий опыт) и 290,0 мл (контрольный опыт). В первую склянку ввели 1,00 мл раствора МnС1₂ и 3,00 мл щелочного раствора иодид-иодатной смеси, во вторую — 3,00 мл
KI+КIO₃+КОН, 5мл раствора НС1 (пл. 1,19 г/см³) и 1,00 мл раствора МnС1₂. На титрование иода в рабо­чем опыте израсходовано 15,40 мл раствора Na₂S₂O₃ (T = 0,002234 г/мл), а на титрование иода в контрольном опыте- 3,60мл того же раствора Na₂S₂O₃. Вычислить содержание кислорода, растворен­ного в воде, в мг/л и см³/л при н. у.

231.  Для определения ионов SO пробу воды обрабо­тали катионитом в

Н-форме. На титрование 100 мл по­лученной воды было израсходовано 12,20 мл 0,1 н. Pb(NO₃)₂ (К =0,8875). Вычислить содержание ионов SO  (мг/л) в воде.

232.  Для определения ионов SO  пробу воды обрабо­тали Н-катионитом и на титрование 200 мл воды после обработки было израсходовано 15,40 мл 0,05 н. Pb(NO₃)₂  (К =1,246). Вычислить содержание ионов SO в воде в мг/л.

233.  При определении свободной двуокиси углерода на титрование 200 мл воды было израсходовано 1,80 мл 0,01 н. КОН (К_KOH= 0,9930) в присутствии фенолфталеи­на. Вычислить содержание СО₂ в анализируемой пробе
в мг/л.

234.  На титрование 200 мл воды в присутствии фенол­фталеина израсходовано 2,20 мл раствора NaOH (T_NaOH=0,0003628 г/мл). Сколько миллиграммов сво­бодной двуокиси углерода содержалось в 1 л анализируемой воды?

235.  Для определения ионов SO и воде нужно приго­товить 3 л 0,02 н. Pb(NO₃)₂. Сколько граммов соли нуж­но взять для приготовления раствора?

236.  Сколько граммов K₂SO₄ нужно растворить в мер­ной колбе емкостью 250 мл, чтобы определить точную концентрацию 0,02н. Рb(NO₃)₂.

237.  Для  определения  концентрации  раствора Pb(NO₃)₂ навеска K₂SO₄ 0,3510г растворена в мерной колбе емкостью 200 мл. На титрование 20,00 мл полу­ченного раствора расходуется 21,08 мл раствора Pb(NO₃)₂. Определить: а) нормальность Pb(NO₃)₂; б) , в) T .

238.  Сколько миллилитров 0,1 н. раствора нужно раз­бавить в мерной колбе емкостью 500 мл, чтобы получить 0,02 н. Pb(NO₃)₂?

239.  Сколько миллилитров 60%-ного раствора уксус­ной кислоты нужно взять для приготовления 5 л 0,02 н. СН₃СООН?

240.  Сколько миллилитров раствора NaOH (пл.1,43 г/ом³) нужно взять для приготовления 3 л 0,05 н. NaOH?

241.  Сколько миллилитров 30%-ного раствора едкого натра нужно взять для приготовления 500 мл 0,05 н. NaOH?

242.  Сколько миллилитров 2 н. NaOH нужно взять для приготовления 3л 0,01 н. раствора?

243.  Для определения железа в воде колориметриче­ским методом в две мерные колбы емкостью 25,00 мл ввели в первую 6,00 мл и во вторую 9,00мл стандартно­го раствора соли железа (Тр_е=0,0100 мг/мл), в третью колбу — 20,00 мл испытуемого раствора. После добавле­ния соответствующих реактивов были определены опти­ческие плотности растворов на фотоколориметре: А₁ = 0,33; А₂ = 0,63; А_х = 0,51. Вычислить содержание же­леза в анализируемой воде в мг/л.

244.  Для определения железа в воде в мерных колбах емкостью 50,00 мл были приготовлены стандартный и ис­пытуемый растворы. Для приготовления стандартного раствора взяли 8,00 мл раствора соли железа (III) (Т_Fe = =0,0100 мг/мл), а для приготовления испытуемо­го— 25,00 мл воды. После добавления соответствующих реактивов оптические плотности растворов определили на фотоколориметре А_ст=0,65; А._х = 0,62. Вычислить кон­центрацию железа в испытуемом растворе в мг/л.

245.  Для определения двуокиси углерода в воде приготовлен примерно 0,01н. раствора NaOH. Навеску 0,3152 г щавелевой кислоты растворили в мерной колбе емкостью 500 мл. На титрование 25,00 мл полученного раствора расходуется 19,80 мл раствора NaOH. Вычис­лить: а) нормальность NaOH; б)К_NaOH; в) . Какой индикатор можно применить при титровании?

246.  Для колориметрического определения железа в воде нужно приготовить стандартный раствор, содер­жащий 0,1 мг железа в 1,00 мл. Сколько граммов железоаммонийных квасцов нужно взять для приготовления 500 мл такого раствора?

247.  При анализе воды для приготовления стандарт­ного раствора соли железа растворили 0,9497г железоаммонийных квасцов NH₄Fe(SO₄)₂∙12Н₂О в мерной кол­бе емкостью 1 л. Вычислить титр полученного раствора в миллиграммах железа.

248.  Для определения общего содержания железа в воде нужно приготовить 2 л 3%-иого раствора Н₂О₂. Сколько миллилитров 30%-ного раствора перекиси водо­рода (пл. 1 г/см³) и 'воды следует для этого взять?

249.  При анализе воды используют 0,1 н. и 0,01 н. растворы HCl. Какие вещества можно использовать для определения точной концентрации кислоты и в при­сутствии 'Каких индикаторов надо проводить титрование?

250.  Для определения карбонатной жесткости воды используют 0,1 н. НСl. Какую навеску Na₂B₄O₇∙ 10Н₂О нужно взять для установки титра 0,1 н. НСl способом отдельных навесок, чтобы на титрование расходовалось
не более 25 мл раствора НСl?

251.  При определении карбонатной жесткости воды для установки титра раствора НСl навеска 0,5235г Na₂B₄O₇∙10H₂O растворена в произвольном объеме во­ды и на титрование ее израсходовано 24,55 мл раствора НСl. Определить: а) нормальность НСl; б)K_HCl в) Т_HCl; г) Т_HС1/СаО.

252.  При определении карбонатной жесткости воды для установки титра раствора НСl навеску 0,2650 г без­водного Na₂CO₃ растворили в мерной колбе емкостью 500 мл. На титрование 20,00 мл полученного раствора
в присутствии метилового оранжевого расходуется 22,80 мл раствора НСl. Определить: а) нормальность НС1; б) К_HCl ; в) .

253.  При определении карбонатной жесткости для ус­тановки титра раствора НС1 навеска 1,5580 г Na₂C₂O₄ прокалена и переведена в мерную колбу емкостью 250 мл. На титрование 25,00 мл полученного раствора
расходуется 20,65 мл раствора кислоты. Определить: а) нормальность НС1; б)Т_НCl/CaO; в)Т .

254.  При определении карбонатной жесткости для установки титра раствора НСl взято 25,00 мл раствора Na₂CO₃ ( =0,05320 г/мл). Раствор разбавлен в мерной    колбе емкостью 250 мл. На титрование 25,00 мл полученного раствора расходуется 24,20мл раствора НСl. Определить: а) нормальность НС1; б) K_HCl ; в) Т_HС1/СаО.

255.  При определении карбонатной жесткости для установки титра раствора НС1 взяты 50,00 мл раствора NaOH ( =0,02205) и переведены в мерную кол­бу емкостью 500 мл. На титрование 20,00 мл полученно­го раствора расходуется 19,20 мл раствора НС1. Опре­делить: а) нормальность НСl; б) Т_HCl; в) Т .

256.  При определении карбонатной жесткости воды ампулу «фиксанал» 0,1 г-экв Na₂B₄O₇ ∙ 10H₂O перевели в мерную колбу емкостью 500 мл. На титрование 20,00 мл полученного раствора расходуется 22,20 мл раствора НС1. Определить: а) нормальность НС1; б) титр НС1.

257.  Для колориметрического определения железа в воде нужно приготовить 500 г 10%-ного раствора сульфосаляциловой кислоты. Сколько граммов сульфосалициловой кислоты и сколько миллилитров воды необходи­мо для этого взять?

258.  Сколько граммов CH₃COONa следует взять для приготовления 1,5 л 0,2 М CH₃COONa?

259.  На титрование 200 мл воды из Невы было затра­чено 2,25 мл 0,1 н. КМnО₄ (K =0,8466). Вычислить окисляемость воды и сделать вывод о загрязнении ее, если норма окисляемости по кислороду 7,6 мг/л.

260.  На титрование 100 мл воды из Амура было израс­ходовано 2,80 мл 0,1н. КМпО₄ (K =0,9450). Вы­числить окисляемость воды и сделать вывод о загрязне­нии ее, если норма окисляемости по кислороду 21,2мг/л.

261.  На титрование 200 мл воды из Волги было израс­ходовано 2,40 мл раствора КМnО₄ (Т  = 0,0008240 г/мл). Вычислить окисляемость воды и сделать вывод о загрязнении ее, если норма окисляемости по кислороду 5,5 мг/л.

262.  Для приготовления аммиачного буферного раст­вора 20 г хлорида аммония раствор или в воде, добави­ли 100 мл 25%-того раствора аммиака и довели объем водой до 1 л. Вычислить рН полученного раствора.

263.  Для приготовления аммиачного буферного раство­ра 10 г NH₄C1 растворили в; воде, добавили 125 мл 10%-ного раствора аммиака и объем раствора разбави­ли до 500 мл. Вычислить рН полученного раствора.

264.  Навеску 25 г хлорида аммония растворили в во­де, добавили 200 мл 14%-наго раствора аммиака; и раз­бавили водой до 1 л. Можно ли приготовленную буфер­ную смесь использовать при определении жесткости во­ды? Вычислить рН в полученном растворе.

265.  Вода Волги содержит 3,32 мг-экв/л карбонатной жесткости, 6,52 мг-экв/л общей жесткости, 1,56 мг-экв/л магния и 11,0 мг/л свободной двуокиси углерода. Сколь­ко миллиграммов СаО и Na₂СО₃ нужно взять для проб­ного умягчения 1 л воды содово-известковым мето­дом?

266.  Воду, содержащую 2,35 мг-экв/л общей жестко­сти, 1,25 мг-экв/л карбонатной жесткости; 7,3 мг/л ионов магния и 3,3 мг/л свободной угольной кислоты, умягча­ют содово-известковым способом. Сколько граммов СаО и Na₂СО₃ нужно взять для пробного умягчения 10 л воды?

267.  Содово-известковым методом умягчают воду реки Урал. Вода содержит примерно 8,18 мг-экв/л общей жесткости, 5 мг-экв/л карбонатной жесткости, 25,8 мг/л ионов магния и 22 мг/л свободной угольной кислоты. Сколько граммов СаО и Na₂СО₃ потребуется для пробного умягчения 5 л воды?

268.  Содово-известковым  методом  умягчают воду, со­держащую 8,2мг-экв/л общей жесткости, 4,7 мг-экв/л карбонатной жесткости, 29мг/л ионов магния и 18 мг/л свободной угольной кислоты. Сколько граммов соды, со­держащей 5% индиферентных примесей, и извести, содержащей 85% СаО, нужно взять для пробного умягче­ния 10 л воды?

269.  Остаточная жесткость воды 0,7 мг-экв/л. Сколько граммов Na₃PO₄   потребуется для умягчения 20 л воды?

270.  Остаточная жесткость воды 0,35 мг-экв/л. Сколь­ко граммов Na₃РО₄ потребуется для умягчения   100 л воды?

271.  Для определения обменной емкости смолу марки КУ-2 поместили в колонку объемам 100 мл и пропусти­ли 11 л воды с общей жесткостью 13,6мг-экв/л до появ­ления ионов Са²⁺ в фильтрате. Какова обменная емкость смолы?

272.  Для определения обменной емкости сульфоугля заполнили им колонку объемом 200 мл. Количество во­ды, пропущенной через колонку, с жесткостью 7,05 мг-экв/л до появления в фильтрате ионов Са²⁺ со­ставило 11,35 л. Какова обменная емкость катионита?

273. Рассчитайте жесткость (ммоль/л) насыщенного раствора сульфата кальция при 25⁰С.

274. Рассчитайте жесткость (ммоль Са²⁺/л) известковой воды с плотностью 1 г/мг при 20⁰С.

275. Минеральная вода «Нарзан» содержит 0,3894 г/л катионов кальция и 0,0884 г/л катионов магния. Рассчитайте суммарную молярную концентрацию (моль/л) катионов.

276. Рассчитайте минимально необходимую массу (г) гидроксида кальция для устранения временной кальциевой жесткости в 1000 л природной воды с содержанием катиона кальция 5,72 ммоль/л.

277. Рассчитайте молярную концентрацию (моль/л) ионов Са²⁺ в жесткой воде объемом 1,75 л, если после добавления избытка соды выпало 0,0525 г осадка, содержащего кальций.

278. Рассчитайте молярную концентрацию (моль/л) катиона магния в жесткой воде (ионы кальция отсутствуют), если при обработке 2,25 л такой воды избытком соды выпало 1,278 г осадка гидрокарбоната магния.

279. Жесткая вода содержит 50 мг/л гидрокарбоната кальция и 15 мг/л хлорида магния. Какая масса (г) карбоната натрия потребуется для умягчения 1 м³ такой воды? Катионы магния переходят в осадок гидрокарбоната.

280. Определите временную жесткость воды ( в мг/л для гидрокарбонат-ионов), содержащей катионы магния и кальция, если после кипячения 100 л этой воды собрано 2,912 л (н.у.) газа.

281. Рассчитайте молярную концентрацию (моль/л) катионов кальция и магния в жесткой воде если после кипячения 100 л этой воды собрано 2,912 л (н.у.) газа, если общая масса этих катионов равна 4,56 г.

282. Временная жесткость природной воды равна 10 ммоль/л. При кипячении 60 л воды выпало 57,12 г осадка. Определите атомное отношение катионов магния и кальция в природной воде.

283. Определите, сколько мл 0,1 н. раствора трилона Б и 0,1 н. раствора HCl израсходовано при определении жесткости воды методом комплексонометрии, если объем пробы воды равен 100 мл. Результаты анализа: общая жесткость Ж_о=3 ммоль экв/л, карбонатная жесткость Ж_к=2,5 ммоль экв/л.

284. Определите, сколько мл 0,1 н. раствора трилона Б и 0,05 н. раствора HCl израсходовано при определении жесткости воды методом комплексонометрии, если объем пробы воды равен 100 мл. Результаты анализа: общая жесткость Ж_о=2,5 ммоль экв/л, карбонатная жесткость Ж_к=2 ммоль экв/л.

285. Какую массу и каких реагентов нужно затратить на умягчение 7 л воды, имеющей следующие величины жесткости Ж_к=4 ммоль экв/л, Ж_о=5 ммоль экв/л. Составьте уравнения процессов умягчения.

286. Какую массу и каких реагентов нужно затратить на умягчение 7 л воды, имеющей следующие величины жесткости Ж_к=1,6 ммоль экв/л, Ж_о=2,75 ммоль экв/л. Составьте уравнения процессов умягчения.

287. На умягчение 10 л воды израсходовано Са(ОН)₂ массой 3,7 г и Na₂CO₃ массой 1,06 г. Рассчитайте общую жесткость Ж_о исходной воды. Составьте уравнения процессов умягчения.

288. На умягчение 150 л воды израсходовано Са(ОН)₂ массой 5,57 г и Na₂CO₃ массой 26,6 г. Рассчитайте общую жесткость Ж_о исходной воды. Составьте уравнения процессов умягчения.

289. При термическом умягчении 10 л воды образовался осадок массой 2 г. Определите остаточную Ж_нк, если исходная общая жесткость воды Ж_о составляла 6,5 ммоль экв/л. Составьте уравнение процесса умягчения.

290. При термическом умягчении 20 л воды образовался осадок массой 2 г. Определите остаточную Ж_нк, если исходная общая жесткость воды Ж_о составляла 5 ммоль экв/л. Составьте уравнение процесса умягчения.

291. В 4 м³ воды содержаться Са(НСО₃)₂ массой 648 г и CaCl₂ массой 1335 г. Определите жесткость, солесодержание и рН воды.

292. В 10 м³ воды содержаться Са(НСО₃)₂ массой 2430 г и CaCl₂ массой 1110 г. Определите жесткость, солесодержание и рН воды.

293. Сколько литров 2 М раствора сульфита натрия Na₂SO₃ необходимо израсходовать для восстановления кислорода, растворенного в 50 м³ питательной воды, содержащей 3,2 мг/л О₂?

294. Сколько литров 1 М раствора сульфита натрия Na₂SO₃ необходимо израсходовать для восстановления кислорода, растворенного в 500 м³ питательной воды, содержащей 0,4 мг/л О₂?

295. Сколько литров 1,5 М раствора гидразина N₂H₄ необходимо израсходовать для восстановления кислорода, растворенного в 50 м³ питательной воды, содержащей 3,2 мг/л О₂?

296. Сколько литров 1 М раствора гидразина N₂H₄ необходимо израсходовать для восстановления кислорода, растворенного в 325 м³ питательной воды, содержащей 0,64 мг/л О₂?

297. В 3 л воды растворен 1 л CO₂. Рассчитайте рН раствора.

298. В 7 л воды растворено 4 л CO₂. Рассчитайте рН раствора.

299. Рассчитайте, как изменилась в воде концентрация ионов Са⁺, если в воду после фильтрования через Na – катионит перешло 23 мг/л Na⁺.

300. Рассчитайте изменение жесткости воды в результате Na-катионирования, если концентрация ионов Na⁺ в воде увеличилась на 46 мг/л. Составьте уравнение процесса. Изменилось ли солесодержание воды?

301.  Рассчитайте изменение жесткости воды в результате Na-катионирования, если концентрация ионов Na⁺ в воде увеличилась на 23 мг/л. Составьте уравнение процесса. Изменилось ли солесодержание воды?

302. Общая жесткость воды равна 4,1 ммоль экв/л. Через ионообменный фильтр пропущено 100 л Н₂О. Сколько молей эквивалентов Ca⁺, Mg²⁺ задержано фильтром, если жесткость воды при этом снизилась до 0,1 ммоль экв/л? Составьте уравнения процессов.

303. Общая жесткость воды равна 6 ммоль экв/л. Через ионообменный фильтр пропущено 10 л Н₂О. Сколько молей эквивалентов Ca⁺, Mg²⁺ задержано фильтром, если жесткость воды при этом снизилась до 0,5 ммоль экв/л? Составьте уравнения процессов.

304. Рассчитайте изменение жесткости воды в результате Н-катионирования, если в воду перешло 10 мг/л ионов Н⁺. Составьте уравнение процесса.

305. Рассчитайте массу гидразина N₂H₄, которую нужно ввести для обескислороживания 1 куб. м воды, содержащей 64 мг/л кислорода, если в воду предварительно было введено 126 мг/л сульфита натрия Na₂SO₃. Составьте уравнения процессов.

306. Рассчитайте массу гидразина N₂H₄, которую нужно ввести для обескислороживания 20 м³ воды, содержащей 32 мг/л кислорода, если в воду предварительно было введено 63 мг/л сульфита натрия Na₂SO₃. Составьте уравнения процессов.

307. В 5 л воды растворено 2 л СО₂ и 3 л NH₃. Рассчитайте рН раствора.

308. Рассчитайте солесодержание воды, в которой было растворено 162 мг/л Са(НСО₃)₂ после Н-катионирования и ОН-анионирования, если при этом образовалось 1,95 ммоль/л воды.

309. Рассчитайте солесодержание воды, в которой было растворено 222 мг/л CaCl₂ после Н-катионирования и ОН-анионирования, если при этом образовалось 3,8 ммоль/л воды.

310. Согласно анализу, жесткость воды составила: Ж_о=2,5 ммоль экв/л, Ж_к=2 ммоль экв/л. Исходя из анализа жесткости, считая, что в воде содержаться только соли CaCl₂ и Са(НСО₃)₂ , рассчитайте: а) солесодержание и рН исходной воды; б) солесодержание воды после Na-катионирования; в) рН воды после Н-катионирования; г) солесодержание и рН воды после параллельного Н – Na-катионирования.

311. Согласно анализу, жесткость воды составила: Ж_о=3,5 ммоль экв/л, Ж_к=2 ммоль экв/л. Исходя из анализа жесткости воды, считая, что в воде содержаться только соли CaCl₂ и Са(НСО₃)₂ , рассчитайте: а) солесодержание и рН исходной воды; б) солесодержание воды после Na-катионирования; в) рН воды после Н-катионирования; г) солесодержание и рН воды после параллельного Н – Na-катионирования.

312. Согласно анализу, жесткость воды составила: Ж_о=5 ммоль экв/л, Ж_к=4 ммоль экв/л. Исходя из анализа жесткости воды, считая, что в воде содержаться только соли CaCl₂ и Са(НСО )₂ , рассчитайте: а) солесодержание и рН исходной воды; б) солесодержание воды после Na-катионирования; в) рН воды после Н-катионирования; г) солесодержание и рН воды после параллельного Н – Na-катионирования.

313. При упаривании 100 л воды на дне сосуда осталось 50 г СаСО₃. Общее умягчение воды при этом составило 83%. Определите массу реагента, который нужно ввести в воду для полного ее умягчения. Напишите уравнения термического и реагентного умягчения.

314. В 10 л воды содержатся Са(НСО₃)₂ массой 3240 мг, MgCl₂  массой 950 мг и NaCl массой 29 мг. После реагентного умягчения воды ее жесткость снизилась: Ж_к – на 70%, Ж_нк – на 75%. Рассчитайте остаточные жесткость Ж_о и солесодержание обработанной воды.

315. В 1м³ воды содержатся Са(НСО₃)₂ массой 162 г, MgCl₂  массой 95 мг и NaCl массой 29мг. После реагентного умягчения воды ее жесткость снизилась: Ж_к – на 85%, Ж_нк – на 80%. Рассчитайте остаточные жесткость Ж_о и солесодержание обработанной воды.

 

 

ГЛОССАРИЙ

Абсорбция газов  – объемное получение газа или пара жидкостью (абсорбентом), приводящее к образованию раствора. Автокаталитические процессы  – процессы, в которых катализатор образуется в процессе реакции. Автотробные организмы - организмы, использующие углерод неорганических соединений (углекислота, карбонаты). Автотрофы  – организмы, способные синтезировать из неорганических веществ органические, являющиеся строительным материалом и источником энергии. Агрессивная углекислота - концентрация углекислоты, измеряемая величиной, на которую снижается концентрация свободной углекислоты в воде, соприкасающейся с твердой фазой карбоната кальция, при достижении углекислотного равновесия. Адгезия  – сцепление приведенных в контакт разнородных твердых или жидких тел (фаз). Может быть обусловлена как межмолекулярным взаимодействием, так и химической связью. Аддитивное действие электролитов - коагулирующее действие электролитов, протекающее независимо друг от друга. Общий результат зависит от суммы концентраций введенных в систему веществ; у электролитов со сходными коагулирующими свойствами. Адсорбционный слой коллоидной мицеллы - часть противоионов, прочно связанная с ядром коллоидной мицеллы, за счет электростатического взаимодействия с потенциалопределяющим слоем. Адсорбция  – концентрирование вещества (адсорбата) из объема фаз на поверхности раздела между ними, например из газа или раствора на поверхности или в объеме микропор твердого тела (адсорбента) или на поверхности жидкости. В технике в качестве адсорбентов используют, как правило, пористые тела с сильно развитой внутренней поверхностью – активированный уголь, селикагель, активированный Al₂O₃, усолит и т.д. Азеотропные смеси  – (нераздельнокипящие), характеризуются равенством составов равновесных жидкой и газовой фаз. Аквакомплексы  – комплексные (координационные) химические соединения, образованные с участием атомов металлов и содержащие одну или насколько молекул воды. Активированный уголь  – углеродный адсорбент с развитой пористой структурой. Хорошо адсорбирует органические вещества, плохо – аммиак и воду. Активная кислотность раствора  – величина характеризуемая концентрацией свободных ионов водорода и водородным показателем (pH). Это часть общей кислотности и не может быть больше её. Активный хлор - количество молекулярного хлора, отвечающее окислительной способности данного соединения относительно иодистого калия в кислой среде. Алюминаты  – соли неустойчивых алюминиевых кислот ( ортоалюминиевой H₃AlO₃, метаалюминиевой HAlO₂ и др. Алюминия сульфат  – Al₂(SO₄)₃, из раствора кристаллизуется Al2(SO4)3·18H₂O, который обезвоживается при 86 ^оС. Применяется для осветления и обесцвечивания воды. Алюминон  – реагент для фотометрического определения алюминия при pH 4,2-5,4; пределы определения 0,05 мкг/мл. Алюмогель  – аморфный высокопористый Al₂O₃ ;получают обезвоживанием Al(OH)₃ в течении 1-2 суток при температурах ниже 35 ^оС. Адсорбент для очистки воды. Анаэробный процесс  – процесс, протекающий без доступа воздуха ( без участия кислорода воздуха ). Анионнообменные смолы  – сетчатые полимеры, способные к обмену анионов при контакте с растворами электролитов. Применяются при ионной доочистке воды. Аномалии воды  – особые свойства воды, резко отличающие ее от других природных тел. Сюда относятся: · аномалии плотности воды (максимальная плотность 1 г/см³ при температуре 4 ^оС ); · вода при замерзании расширяется, а не сжимается; · температура замерзания воды с увеличением давления понижается, а не повышается · удельная теплоемкость воды чрезвычайно велика по сравнению с удельной теплоемкостью других тел; · высокая диэлектрически постоянная воды обуславливает большую растворяющую и диссоциирующую способность; самое большое поверхностное натяжение из всех жидкостей. Антагонизм электролитов - явление повышения порога коагуляции в смеси электролитов (антагонизм ионов). Антагонизм ионов объясняется конкуренцией ионов за адсорбционные центры на поверхности коллоидных частиц. Антинакипины - вещества обладающие высокими антинакипными свойствами. Составные части антинакипина (антиденон) служат центрами кристаллизации для солей кальция и магния, благодаря которым они кристаллизуются не на стенках котла, а внутри воды. Аргентометрия  – титриметрический метод определения анионов, образующих малорастворимые соединения с катионами Ag⁺. Титранты – водные растворы AgNО₃.Конечную точку титрования устанавливают с помощью K₂Cr₂O₄, образующего с Ag⁺ красный осадок Ag₂CrO₄ (метод Мора). Аэробный процесс  – процесс, протекающий в присутствии воздуха (при участии кислорода воздуха). Аэрозоли  – системы с газообразной дисперсионной средой ( дым, туман и т.д) Бактерии  – микроорганизмы с прокариотическим, доядерным типом строения клетки. Бактериофаги  – вирусы бактерий. Характеризуются значительным химическим и структурным разнообразием. Бактерицидный эффект - свойство некоторых веществ убивать микробы. Бациллы - палочковидные бактерии, образующие споры. Бентос  – совокупность организмов, обитающих на грунте и в грунте морских и континентальных водоемов, делят на зообентос и фитобентос. Биокоррозия  – вызывается микро и макроорганизмами, а также продуктами их жизнедеятельности, в частности промежуточными и конечными продуктами биохимических реакций (органические кислоты, NH₃, H₂S и др.) Биологическая очистка сточных вод - основана на том, что мелкораздробленная взвесь, коллоидные и растворенные вещества разрушаются в процессе жизнедеятельности аэробных микроорганизмов. Биохимическая потребность в кислороде ( БПК )  – количество кислорода (в мг), необходимого для аэробного биохимического окисления 1 мг органических веществ, содержащихся в воде. Характеризует способность примесей органического происхождения разрушаться под действием микроорганизмов. Различают БПК полное и БПК₅. Брожение  – анаэробный ферментативный окислительно-восстановительный процесс превращения органических веществ, благодаря которому организмы получают энергию, необходимую для жизнедеятельности. Броуновское движение  – беспорядочное движение коллоидных частиц. Причиной видимого движения коллоидных частиц является невидимое движение молекул растворителя, непрерывно сталкивающихся с коллоидными частицами. Буферный раствор  – раствор, поддерживающий определенное значение pH, окислительно-восстановительный потенциал, или другие характеристики среды. Взвеси  – малоустойчивые дисперсные системы, с размерами частиц дисперсной фазы более 100 нм, в которых распределенное вещество сравнительно быстро оседает или поднимается вверх. Взвешенные вещества - крупные частицы (d>1·10^{-4 мм), задерживающиеся бумажными фильтрами. Характеризуют загрязнение воды глиной, песком, различными силикатными породами и др.} Вибрионы - извитые формы бактерий. Визуально- колориметрический метод анализа – колориметрический метод, в котором колориметрирование происходит визуально, т.е непосредственным сравнением окраски пробы с образцом невооруженным глазом либо с использованием простейших оптических приборов. В качестве образцов обычно для сравнения используются контрольные шкалы образцов окраски. Визуальный метод анализа (оценки)  – метод, основанный на получении информации невооруженным глазом либо с использованием оптических приборов. Визуальные методы относятся к органолептическим методам анализа. Вирусы  – доклеточные (или неклеточные) формы жизни, возбудители инфекционных болезней растений, животных и человека, размножающихся только внутри живых клеток. Водоочистка  – удаление из воды примесей (растворенных и взвешенных веществ, а также бактерий, растительных и животных организмов), препятствующих ее использованию в питьевых и промышленных целях. Водоочистка сводится к одному из следующих процессов (или их комплексу): осветлению, обесцвечиванию, обезжелезиванию, деманганированию, обесфториванию, обеззараживанию, дегазации, удалению органических веществ, обуславливающих запахи и привкусы и др. Водоподготовка  – обработка воды для приведения её качества в соответствие с требованиями потребителей; включает один из следующих процессов (или их комплекс):водоочистку, стабилизацию, фторирование, умягчение, опреснение и обессоливание. Водородный показатель ( pH )  – равен (- lg a_n), где a_n – термодинамическая активность ионов H⁺ в растворе (моль/л ). Водородный показатель – количественная характеристика кислотности или щелочности (реакции) водных растворов. Водоросли  – низшие водные растения, не имеющие настоящих тканей и вегетативных органов. Автотрофы. Водоросли - группа организмов, относящихся к низшим растениям, содержащих хлорофилл и имеющих примитивное строение тела, не расчлененное на стебель, корень и листья. Вольвоксовые водоросли - относятся к зеленым водорослям. Иногда хлорофилл замаскирован гематохромом и водоросль имеет красную окраску. Вымораживание - метод опреснения воды основанный на том, что при замерзании концентрированных растворов первые порции льда состоят из чистого растворителя с малыми включениями растворимых солей, которые при повышении температуры плавятся первыми. Газовые гидраты  – могут быть использованы при опреснении морской воды. Это клатраты, в которых «гостями» являются молекулы газов или легкокипящих жидкостей, а «хозяевами» молекулы воды, образующие кристаллический каркас. Гели  – структурированные коллоидные системы с жидкой дисперсионной средой. Студенистые тела, механические свойства которых в большей или меньшей степени подобны механическим свойствам твердых тел. Гели с водной дисперсионной средой называются гидрогелями. Генри закон  – растворимость газа прямо-пропорциональна его парциальному давлению над раствором, т.е p_г=KN_г, где p_г – парциальное давление газа, N_г – его мольная доза в растворе, K – константа Генри.   Гетерогенная система  – содержит одновременно различные по составу или внутренней структуре молекулярные агрегаты, ограниченные друг от друга поверхностями раздела. Гетеротрофы - бактерии, требующие для синтеза своего организма готовых органических веществ (гнилостные бактерии, плесневые грибки, дрожжи, актиномицеты). Гидралазы - ферменты, способствующие обменному разложению внутримолекулярных связей в органических веществах с молекулами воды по уравнению Гидратация  – взаимодействие с водой, при котором молекулы воды не разрушаются (в отличие от гидролиза и др.); частный случай сольватации. Гидраты  – сложные комплексы растворенного вещества с водой. Гидрид-ион  – промежуточная частица при гидрировании органических соединений по кратным связям. Гидриды  – соединения водорода с металлами или менее электроотрицательными, чем водород, неметаллами. Гидрогели  – гели с водной дисперсионной средой. Гидроксиды  – неорганические соединения, содержащие одну или несколько групп OH^-. Гидролиз (гидролитическое расщепление, гидролитическая деструкция)  – обменная реакция между веществом и водой. При гидролизе солей образуются кислоты и основания. Гидросфера  – водная оболочка Земли – первичная среда жизни, занимающая 71 % площади нашей планеты. Гидрофильность  – термин, характеризующий способность вещества взаимодействовать с водой. Гидрофильные вещества растворимы в воде, хорошо смачиваются или набухают. Гидрофобность  – характеризует способность вещества не растворяться в воде, не набухать. Поверхность гидрофобных веществ не смачиваться водой. Гидрохимический мониторинг  – система наблюдений за показателями качества воды, позволяющая по результатам исследований за продолжительный период (год и более) прогнозировать состояние водоема (водоисточника) с учетом сезонных и суточных факторов, факторов загрязнения и других факторов. Гидроциклоны  – аппараты для разделения в центробежном поле суспензированных в жидкостях частиц на две фракции по гидравлической крупности. Глаукониты - иониты естественного происхождения, применяемые для очистки воды. Гравиметрический метод анализа  – метод, основанный на измерении веса пробы в процессе её обработки (выпаривания, прокаливания) и определении концентрации компонента с учётом разности весов до и после обработки пробы. Градуировочная характеристика метода  – функциональная зависимость в виде графика или формулы, позволяющая по величине оптической плотности пробы или какой-либо другой характеристике химико-аналитического метода определить концентрацию определенного компонента. Грибы - группа бесхлорофилльных организмов, не нуждающихся в солнечной энергии. Гуминовые кислоты  – сложная смесь природных органических соединений, образующихся при разложении отмерших растений и их гумификации (т.е биохимических превращений органических остатков в гумус при участии микроорганизмов, влаги и воды). К гуминовым кислотам относятся гумусовые и гуматомелановые кислоты, фульвокислоты и др. Двойной электрический слой  – тонкий слой, образующийся на границе двух фаз из пространственно разделенных электрических зарядов противоположного знака. Двойные соли  – кристаллические соединения сложного состава. Дегазация воды - процесс удаления из воды растворенных газов. Денитрификация - процесс восстановления азотнокислых солей до газообразного азота. Десорбция - явление, обратное сорбции, то есть переход адсорбированных молекул в окружающую среду. Дефицит кислорода - разность между величиной предельной растворимости кислорода в воде (таблица растворимости) и реальным содержанием растворенного кислорода. Диатомовые водоросли ( Diatomeae) - одноклеточные водоросли, оболочки которых состоят из двух половинок, находящих друг на друга своими краями. Обе половинки не срастаются друг с другом, поэтому могут раздвигаться. Дисперсионные методы получения золей  – заключаются в измельчении вещества до 1-100 (нм). Дисперсность  – характеристика размеров частиц дисперсной фазы в дисперсных системах. Дисперсные системы  – гетерогенные системы из двух или более фаз с сильно развитой поверхностью раздела между ними. Одна из фаз образует непрерывную дисперсионную среду, по объему которой распределена дисперсная фаза в виде мелких твердых частиц, капель или пузырьков. Дисперсные системы с частицами крупнее 10^{-4 сантиметров называются грубодисперсными, с частицами меньших размеров – высокодисперсными или коллоидными.} Диссолюция - процесс постепенного растворения частиц, уменьшающий их линейные размеры. Диссоциация  – распад молекулы, радикала или иона на несколько частиц, имеющих меньшую молекулярную массу. Дистилляция (перегонка)  – разделение жидких смесей, основанное на отличии состава жидкости от состава образующегося из нее пара. Диффузионный слой коллоидной мицеллы - часть противоионов, диффузно распределенных с внешней стороны адсорбционного слоя, за пределом гранулы мицеллы. Образует ионную атмосферу мицеллы. Желатинизация (застудневание) - процесс перехода золя в гель. Жесткость воды  – совокупность свойств воды, обусловленная наличием в ней катионов Ca²⁺ и Mg²⁺. Сумма их концентраций, выраженная в моль/л называется общей жесткостью. Загрязнение воды  – любое вещество, находящееся в воде в результате деятельности человека или какого-либо естественного процесса, которое при данной концентрации и условиях может ухудшить качество воды. Закон распределения  – отношение концентраций вещества, распределяющегося между двумя несмешивающимися жидкостями, является при данной температуре величиной постоянной, не зависящей от абсолютных или относительных количеств каждого из растворителей и распределяемого вещества. Зеленые водоросли ( Chloraphyceae) - самый распространенный вид водорослей, клетки которых содержат хлорофилл (эукариоты). Золи  – коллоидные системы с жидкой дисперсионной средой. Золи с водной средой называются гидрозолями; с органической средой – органозолями. Изомеразы - ферменты, катализирующие изомерные превращения веществ. Изотонические растворы  – растворы, имеющие одинаковое осмотическое давление (при равных температурах). Изотонический коэффициент  – поправочный коэффициент, предложенный Вант-Гоффем, показывающий во сколько раз число растворенных частиц в растворе электролита больше числа частиц в эквимолекулярном растворе не электролита. Импфинирование (подкисление) воды - это процесс перевода карбонатной жесткости в некарбонатную путем добавления к воде минеральной кислоты. Инактивная (равновесная) углекислота - концентрация свободной углекислоты, в которой последняя должна присутствовать в растворе, чтобы обусловить устойчивость гидрокарбонат иона (в данной концентрации). Ингибитор реакции  – компонент реакционной смеси, практически не изменяющийся в ходе химической реакции, но снижающий выход реакции либо её скорость (т.е тормозящий реакцию). Индикатор («указатель»)  – химическое вещество, изменяющее свою окраску или образующее осадок при изменении концентрации какого-либо компонента в растворе. Различают индикаторы кислотно-основные (фенолфталеин и метилоранж при определении pH растворов), адсорбционные (хромат калия при определении хлоридов аргентометрическим методом), окислительно-восстановительные (дифениламин при определении нитратов), комплексометрические (хром темно-синий при определении жесткости воды) и др. Иониты (ионообменники, ионообменные сорбенты)  – вещества, способные к обмену ионами при контакте с растворами электролитов. Большинство ионитов – твердые, нерастворимые, ограничено набухающие вещества. Состоят из каркаса (матрицы), несущего положительный или отрицательный заряд и подвижных противоионов. Иониты делятся на аниониты (отрицательный заряд) и катиониты (положительный заряд). Ионный обмен  – обратимый процесс стехиометрического обмена между двумя контактирующими фазами. Обычно одна фаза – раствор электролита, другая – ионит. Ионообменные смолы (ионообменные полимеры)  – синтетические органические иониты. Твердые, нерастворимые, ограниченно набухающие в растворах электролитов в органических растворителях. Коагулянт - вещество, коагулирующее дисперсную фазу коллоидной системы. Коагулятор - ион электролита, вызывающий процесс коагуляции. Коагуляция - процесс укрупнения коллоидных частиц, приводящий к уменьшению степени дисперсности диспергированного вещества. Кокки - шаровидные бактерии. Коллоидный раствор (золь)  – дисперсная система с размером частиц от 1 до 100 нм, распределенных в той или иной среде. Коннода  – прямая, соединяющая точки сопряженных (равновесных) слоев в диаграммах зависимости состава равновесных слоев ограниченно растворимых жидкостей. Константа гидролиза  – величина, характеризующаяся отношением ионного произведения, деленного на константу диссоциации слабого компонента соли. Например , где К_г(1) и К_г(2) – константы гидролиза по первой и второй ступени соответственно. Концентрированный раствор  – раствор с высокой концентрацией растворенного вещества. Лиазы - ферменты, ускоряющие реакции образования двойных связей или присоединения атомов по месту двойных связей. Лигазы - ферменты, ускоряющие процессы синтеза белков, нуклеиновых и жирных кислот и других органических соединений, образующихся в живой клетке. Лиозоли  – системы с жидкой дисперсионной средой. Если средой является вода, то систему называют гидрозолем: глина, песок и другие вещества в воде. Мицелла - структурная единица коллоидной системы. Состоит из ядра, потенциалоопределяющего и адсорбционного слоев, образующих гранулу. Гранула с диффузионным слоем (ионной атмосферой) образуют мицеллу золя. Мицелярные коллоиды  – золи, образующиеся из органических длинноцепочечных молекул, обладающих дифильными свойствами: т.е. неполярный радикал лучше взаимодействует с органическими (неполярными) жидкостями, а полярная часть молекулы (карбоксильная и другие группы) лучше взаимодействует с полярными молекулами воды. Молекулярные коллоиды  – гомогенные однофазные лиофильные системы, устойчивые и обратимые, образующиеся самопроизвольно; их частицы состоят из отдельных сольватных макромолекул; образуются из природных или синтетических высокомолекулярных веществ, которые имеют большую молекулярную массу (от десяти тысяч до нескольких миллионов). Мольная доля компонента  – способ выражения концентрации, выраженный отношением числа молей растворенного вещества к сумме чисел молей всех компонентов раствора. Определяется по формуле: ^, где N_i – мольная доля компонента i. Моляльность  – мольно-весовая концентрация, выраженная числом молей растворенного вещества в 1000 г растворителя. Молярность  – способ выражения концентрации, показывающий число молей растворенного вещества в 1 литре раствора. Мутационное фильтрование -процесс фильтрования воды через слой вещества, способного химически реагировать с находящимися в воде загрязнениями, причем продукты реакции выносятся вместе с водой. Таким образом, при мутационном фильтровании протекает химическая реакция, приводящая к расходованию фильтрующего материала. Мутность воды - величина, обратная прозрачности. Определяется в мутнометре и выражается в мг/л; устройство мутномера основано на явлении рассеивания света частицами дисперсной фазы. Нефелометр - прибор, позволяющий сравнивать мутность двух сред и определить отношение концентраций двух суспензий. Нитрификация - процесс, при котором азот аммонийных солей окисляется в азотистые соли (нитриты) и в азотные (нитраты). Процесс идет в две фазы под влиянием двух типов микроорганизмов. Nitrosomonas и Bact.nitrobactep. Нитчатые бактерии - группа макромикробов, отличающихся от обычных бактерий своими размерами. Нитчатые бактерии бывают свободноплавающими и прикрепленными (например, серобактерии и железобактерии). Размножение с помощью гонидий и конидий – особых спороподобных овальных желез, возникающих из концевых клеток нити. Нормальность (эквивалентная концентрация)  – способ выражения концентрации, показывающий число моль-эквивалентов растворенного вещества в 1 л раствора. Обезжелезивание воды - процесс удаления из воды железа. Обессоливание (опреснение) воды - процесс полного удаления из воды солей. Существуют методы: дистилляция и вымораживание, электрохимический метод, метод ионного обмена. Обмен веществ - биохимические процессы, приводящие к обновлению состава живой клетки. Обменная емкость ионита - основная технологическая характеристика, которая определяется количеством ионов, извлеченных из воды 1 г воздушно-сухого ионита.  где ОЕ – обменная емкость ионита, г-экв/м³; Ж – жесткость воды, мг-экв/л; V – количество профильтрованной воды до появления ионов кальция в фильтрате (до 0,05 мг-экв/л), л; V₁ – объем катионита, мл; 1000 – коэффициент перехода от миллиграммов к гаммам и от миллилитров к кубометрам (или от мг-экв/мл к г-экв/м³). Оборотная вода - вода, использованная потребителем и не требующая больших затрат на восстановление, которая регенерируется и снова подается потребителю. Общая кислотность  – аналитическая или титруемая кислотность. Характеризуется нормальностью, равной числу грамм-эквивалентность кислоты в литре раствора. Общая окисляемость (ХПК) - общее содержание в воде всех органических веществ. Определяется иодатным методом. Озонирование воды - обработка воды озоном О₃, (аллотропное видоизменение кислорода) в целях обеззараживания. Окисляемость - общее содержание в воде восстановителей (неорганических и органических), реагирующих с сильными окислителями. Окисляемость определяется числом миллиграммов кислорода, идущего на окисление примесей, содержащихся в 1 литре воды. Оксиредуктазы - ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции. Опреснение воды - частный случай обессоливания, при котором остаточная концентрация солей возможна до 1000 мг/л. Применяемые методы: дистилляция и вымораживание, электрохимический метод, метод ионного обмена. Оптимальная доза коагулянта - наименьшая концентрация коагулянта, дающая наибольшее снижение мутности. Осмос  – односторонняя диффузия молекул растворителя через полупроницаемую мембрану против градиента концентрации растворенного вещества. Осмотическое давление  – величина, равная тому внешнему гидростатическому давлению, которое необходимо приложить к системе для того, чтобы осмос прекратился. Паратрофные бактерии - нуждаются в живом белке; к ним относятся все болезнетворные организмы. Их называют паразитами, т.к. они питаются органическими веществами, входящими в состав живого организма. Пенообразователи - вещества, которые понижают поверхностное натяжение жидкости и увеличивают дисперсность пузырьков и их устойчивость. Пенообразователи усиливают процесс флотации(тяжелый пиридин, креозол, фенолы, синтетические моющие вещества). Пептизация - процесс, обратный коагуляции, т.е переход геля в золь. Периодическое хлорирование - для очистки охлаждающей воды ТЭЦ. Продолжительность периода 3-30 минут. Интервал между введением доз хлора от 10 минут до нескольких часов. В результате такого хлорирования прекращается развитие микроорганизмов, забивающих конденсаторы турбин. Поверхностно-активные вещества (ПАВ) - вещества, вызывающие резкое понижение поверхностного напряжения (жирные кислоты, спирты, кетона, мыла и т.д.) Показатель стабильности (С) - величина, характеризующая стабильность воды: ; Где Щ_исх – щелочность воды в естественном состоянии, мг-экв/л; Щ_нас – щелочность воды после встряхивания её с карбонатом кальция, мг-экв/л. Полярная адсорбция - явление адсорбции ионов вместе с молекулами. Например: обработка воды ионитами. Порог коагуляции - минимальное количество электролита, вызывающее появление хлопьев коагулирующего коллоида. С_пор = С_м·V_эл/V_золь, где С_пор – порог коагуляции, моль/м³; С_м – молярная концентрация эквивалента электролита, моль/м³; V_эл – объем принятого электролита, м³; V_золь – объем коагулирующего золя, м³. Постхлорирование - хлорирование воды после всех других процессов обработки воды; завершающее очистку. Потенциалообразующий слой коллоидной мицеллы - ионы адсорбирующиеся из окружающей среды на поверхности ядра мицеллы за счет свободной межфазной энергии. Эти ионы сообщают частице определенный заряд. Правила Шульце-Гарди - 1) коагулирующее действие иона коагулятора тем больше, чем больше валентность. 2) коагулирующим действием в электролите обладают только те ионы (коагуляторы), которые несут заряд, противоположный заряду потенциалопределяющих ионов. Прехлорирование - хлорирование воды повышенными дозами. Оно применяется, когда нормальное хлорирование приводит к ухудшению органолептических свойств воды. Доза остаточного хлора в этом случае 1-10 мг/л. Произведение растворимости (ПР) – произведение концентраций ионов электролита в насыщенном растворе, характеризующее способность электролита растворяться. Например: ПР Ag_Cl = [Ag⁺][Cl^-].   Прокаленный остаток - нелетучие примеси воды. Простейшие (Protoroa) - одноклеточные организмы животного происхождения. Протококковые водоросли - относятся к классу Chloraphyceae, одноклеточные, одиночные или колониальные. (Chlorella vulgaris). Радиолиз водных растворов - преобразование растворенных веществ вследствие поглощения энергии ионизирующего излучения. Растворимость  – это количество граммов вещества, насыщающее 100 г растворителя при данных условиях. Сапрофиты - гетеротрофные организмы, использующие в качестве источника углерода мертвую органику. Седиментационное (перреновское) равновесие  – распределение частиц дисперсной фазы по высоте. Скорость установления седиментационного равновесия сравнительно мала, однако оно сохраняется в течении неопределенного времени. Седиментация - процесс выделения суспендированных частиц, происходящий под действием силы тяжести. Сине-зеленые водоросли ( Cyanophyceae ) - одно или многоклеточные организмы, характеризующиеся особым строением клеток. В них нет мембранных структур (ядра и хроматофоров). Это прокариотические организмы. Синергизм электролитов - явление усиления действия ионов электролитов. Для коагуляции системы их требуется меньше, чем это нужно по правилу аддитивности. Синерезис (старение студня) - глубокие изменения со временем геля (студня), выражающееся в сокращении объема вследствие выделения из себя растворителя (воды). Система гомогенная  – число или группа тел, находящихся во взаимодействии и мысленно обособляемых от окружающей среды; гомогенная система – единый по составу и внутренней структуре агрегат (скопление) молекул либо одинаковых, либо различных. Солевой эффект  – явление увеличения ионной силы раствора в присутствии посторонних солей. Солиозоли  – системы с твердой дисперсионной средой (сплавы, цветные стекла, некоторые минералы). Сорбция - обобщающее название адсорбции, абсорбции и хемосорбции. Спора - покоящаяся стадия спорообразующих видов бактерий. Стабилизация осадков сточных вод - это процесс снижения в них легкоразлагающихся веществ, служащих источником питания и дыхания гнилостных микроорганизмов. Стабильная вода - такая вода, которая при контакте с металлическими и бетонными поверхностями в течение длительного времени не изменяет своего состава. Степень гидролиза (β)  – величина, характеризующая величину гидролиза, определяется соотношением числа молекул соли, подвергшихся гидролизу, к общему числу молекул соли в растворе.  ,  где К – константа гидролиза соли,   С – молярная концентрация соли, моль/л. Сточные воды - загрязненные воды, подлежащие удалению с территории населенных мест и промышленных предприятий. Сульфированный уголь - ионит искусственного происхождения, применяемый для очистки воды. Получают обработкой концентрированной серной кислотой денецких и кузнецких углей. Сульфирование производится при 180-200^о в течение 6 часов. Суспензии  – грубодисперсные системы, образующиеся при распределении твердых частиц в жидкостях. Суспензоиды  – высокодисперсные гетерогенные системы (лиофильные и лиофобные), неустойчивые и необратимые, частицы которых представляют собой агрегаты атомов или молекул, отделенных границей раздела фаз от окружающей среды золи металлов,их оксиды, (гидроксиды,неорганические соли и др.). Сухой остаток - характеризует солесодержание и количество коллоидно-растворенных в воде веществ. Теплота растворения  – количество теплоты, поглощающейся или выделяющейся при растворении одного моля вещества. Термодинамический потенциал - полное падение потенциала на границе «твердое вещество-раствор» до нулевого значение, соответствующее максимальной разности потенциалов твердого вещества и всех противоионов вместе взятых. Тиксотропия - явление изотермической обратимости гель↔золь. Трансферазы - ферменты, способствующие переносу различных химических групп с одной молекулы на другую. Умягчение воды - процесс, приводящий к снижению жесткости воды. Фагоцитоз - поглощение белыми кровяными тельцами (лейкоцитами) болезнетворных микробов, попавших в кровь. Фаза  – однородная часть гетерогенной системы, отделенная от остальных частей ее поверхностью раздела. Флокулянты - вещества, образующие с водой коллоидные дисперсные системы. Частицы флокулянта адсорбируются на частицах взвеси и хлопьях коагулянта, превращая их в крупные и прочные агрегаты. При этом время, необходимое для осветления воды резко сокращаются. Флотация - метод обработки воды для извлечения из воды ценных веществ, основанный на различной омачиваемости частиц смеси гидрофобных (несмачиваемых) и гидрофильных (смачиваемых) веществ. Практически применяется пенно-флотационный процесс, заключающийся в том, что через жидкость с флотируемым веществом снизу продувается воздух. Пузырьки воздуха адсорбируют на своей поверхности частицы извлекаемого гидрофобного вещества и выносят их на поверхность воды. Хемосинтез - синтез органического вещества из угольной кислоты и воды. Необходимую для синтеза энергию эти бактерии получают за счет биохимических процессов, протекающих при окислении азота аммонийных солей в нитриты и нитраты, или за счет окисления двухвалентного железа в трехвалентные. Хемосорбция - процесс, при котором происходит химическое взаимодействие поглощаемого вещества с поглотителем. Хемосорбция может протекать и в поверхностном слое, и в толще всего адсорбента. Хлорирование с аммонизацией - хлорирование речной воды, содержащей феномы, во избежание образования хлорфенольных запахов. Аммонизация осуществляется введением в очищаемую воду аммиака или солей аммония. Хлороемкость (хлорпоглощаемость) - определяется количеством хлора (мг/л), расходуемого при 30-минутном контакте его с с исследуемой водой на окисление примесей, содержащихся в воде ( гуминовых веществ, продуктов распада клетчатки, белковых соединений, солей железа II, нитритов, сульфидов и т.д.) Циста - форма, в которую превращаются простейшие при попадании в неблагоприятные условия окружающей среды. В инцистированном состоянии простейшие приобретают устойчивость к воздействию вредных факторов окружающей среды. Частичная окисляемость - содержание в воде сравнительно легко окисляющихся веществ. Определяется по реакции с перманганатом калия KMnO₄. Число степеней свободы системы  – это число условий (температура, давление, концентрация), которые можно в известных пределах произвольно менять, не изменяя при этом числа или вида фаз системы С = К + 2 – Ф где: С – число степеней свободы; К – число компонентов, т.е число составных частей системы; Ф – число фаз системы (см.фаза). Щелочность (общая, титруемая) - количество миллиграмм-эквивалентов кислоты, израсходованное на нейтрализацию гидроксильных ионов, содержащихся в одном литре воды. Зависит от присутствия в ней карбонатов и гидрокарбонатов. Эвапорация (отгонка с водяным паром) - если растворяющееся вещество нерастворимо в воде, то такое вещество перегоняют с водяным паром. При этом смесь будет кипеть ниже 100^оС под атмосферным давлением. Следовательно, малолетучая жидкость может быть переведена в пар при температуре более низкой, чем температура кипения, путем совместного кипения несмешивающейся и химически не взаимодействующей с ней более летучей жидкостью. Экстрагирование - извлечение загрязнений из воды с помощью другой жидкости. Этот процесс осуществляется в аппаратах, называемых экстракторами. Электродиализ - диффузия электролитов через пористую перегородку под действием электрического тока. Электродисперги-рование (электрическое распыление) – метод получения коллоидных растворов, основанный на том, что между двумя электродами, изготовленными в виде проволочек из данного металла и погруженными в воду, возбуждают электрическую дугу. При этом материал электродов распыляется в окружающую среду. Электрокинетический потенциал (дзета-потенциал) - разность потенциалов на границе адсорбционного и диффузионного слоев. Это мера устойчивости коллоидной системы. Электроосмос - явление движения жидкости через пористое твердое тело при наложении внешней разности потенциалов. Электроосмос - движение жидкости в порах диафрагмы под влиянием электрического тока. Электрофорез - явление движения дисперсных частиц под влиянием электрического поля. При электрофорезе не наблюдается подчинение закону Фарадея. Электрохимический метод - метод обессоливания, основанный на использовании электродиализа и электроосмоса. Эмульсии  – грубодисперсные системы состоящие из двух не смачивающихся (расслаивающихся) жидкостей. Эффект Тиндаля - явление, при котором виден путь светового луча внутри раствора при наблюдении сбоку. Причиной этого явления является свойство коллоидных частиц рассеивать во всех направлениях падающие на них лучи света.

 

 

Литература

1. Глинка, Н.Л. Общая химия / Н.Л. Глинка; под ред. А.И. Ермакова.- Изд. 30-е, испр.. – М.: Интеграл – Пресс, 2006. -727с.: ил.

 

2. Ивчатов, А.Л. Химия воды и микробиология: учебник для сред. спец. учеб. заведений по специальности «Водоснабжение и водоотведение» / А.Л. Ивчатов, В.И. Малов. – М.: ИНФРА – М, 2006. – 216, [1] с.:ил.. – (Среднее профессиональное образование).

 

3. Тарасова, Н.П. Задачи и вопросы по химии окружающей среды / Н.П. Тарасова, В.А. Кузнецова, Ю.В. Сметанников и др.. – М.: Мир, 2002. – 386 с.: ил.

 

СОДЕРЖАНИЕ

Приложение	4
ОБЩЕТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КУРСА 1. Фазовые равновесия. Диаграмма состояния воды.	5
2. Растворимость веществ в воде  2.1. Растворимость газов в жидкостях	6 6
2.2. Произведение растворимости	8
2.3. Определение коэффициента растворимости соли	9
2.4. Способы выражения концентраций растворов	10
2.5. Свойства растворов	12
3. Электролитическая диссоциация	13
3.1. Вычисление изотонического коэффициента по величине осмотического давления	13
3.2. Определение константы диссоциации слабого бинарного электролита	14
3.3. Вычисление степени диссоциации слабого электролита	14
3.4. Вычисление [Н+] в растворе одноосновной сильной кислоты	14
3.5. Вычисление [Н+] в растворе одноосновной слабой кислоты	14
3.6. Вычисление [Н+] в растворе слабой многоосновной кислоты	15
3.7. Вычисление [ОН-] и рОН в растворах оснований	15
3.8.Определение рН буферного раствора (слабая кислота и ее соль)	15
3.9. Определение рН буферной смеси (слабое основание и ее соль)	16
3.10. Определение буферной емкости раствора	16
4. Гидролиз солей	17
4.1. Вычисление константы гидролиза соли	18
4.2. Вычисление степени гидролиза соли	18
5. Окислительно – восстановительные процессы. Окислительно – восстановительные потенциалы	19
ФИЗИКО - ХИМИЧСЕКИЕ ОСНОВЫ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД 6. Коллоидные растворы. Коагуляция	23 23
ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ВОДЫ 7. Физико – химическая характеристика природных вод	25 25
7.1. Формы выражения результатов анализа	25
7.2. Физико – химические процессы в гидросфере	26
7.3. Основные процессы обработки воды	51
7.3.1. Умягчение и обессоливание воды	51
7.3.2. Обеззараживание воды	52
7.3.3. Определение стабильности и агрессивности воды	52
7.3.4. Химическая потребность в кислороде (ХПК)	55
7.4. Вопросы аналитической химии	55
ЗАДАЧИ	58
ГЛОССАРИЙ	83
Приложения

 

Г.А. Тихановская, Л.М. Воропай

ХИМИЯ ВОДЫ

Задачи и упражнения

Учебное пособие

                           

                                  

 

 

Вологда

20 10

Федеральное агентство по образованию

Вологодский государственный технический университет

 

 

Г.А. Тихановская, Л.М. Воропай

 

ХИМИЯ ВОДЫ

Задачи и упражнения

Учебное пособие

Утверждено редакционно – издательским советом ВоГТУ

в качестве учебного пособия

 

 

Вологда

2010

УДК 543.39 (075)

ББК 38.761я73+26.22

 

 

Рецензенты:

кандидат химических наук, доцент ВГМХА Т.Л. Бланк;

главный специалист ООО «Александра Плюс» М.А. Тихонов.

.