Дано:
- Объем воды (V) = 100 л = 100000 мл
- Концентрация иона НСО3 (C_HCO3) = 0,61 г/л
Найти: массу 20%-го раствора карбоната натрия (Na2CO3).
Решение:
1. Рассчитаем общее количество ионов НСО3 в 100 л воды:
m(HCO3) = C_HCO3 * V = 0,61 г/л * 100 л = 61 г
2. В реакции Na2CO3 с ионом НСО3 происходит нейтрализация:
Na2CO3 + HCO3^- → 2Na^+ + CO2 + H2O
Из уравнения видно, что 1 моль Na2CO3 реагирует с 1 моль HCO3^-.
3. Рассчитаем количество молей ионов НСО3:
Молярная масса HCO3^- ≈ 61 г/моль.
n(HCO3) = m(HCO3) / M(HCO3) = 61 г / 61 г/моль = 1 моль
4. Таким образом, нам нужно 1 моль Na2CO3 для нейтрализации 1 моля ионов НСО3.
5. Рассчитаем массу Na2CO3:
Молярная масса Na2CO3 ≈ 106 г/моль.
m(Na2CO3) = n(Na2CO3) * M(Na2CO3) = 1 моль * 106 г/моль = 106 г
6. Теперь найдем массу 20%-го раствора карбоната натрия.
Поскольку 20% раствор означает, что на 100 г раствора приходится 20 г Na2CO3, то:
Масса раствора (m_раствора) = m(Na2CO3) / 0,2 = 106 г / 0,2 = 530 г
Ответ: Для обработки 100 л природной воды необходимо взять 530 г 20%-го раствора карбоната натрия.