Для расчета общей жесткости воды на основе титрования раствором этилендиаминтетраацетата натрия (EDTA) выполните следующие шаги:
Дано:
1. Объем воды, который титровался = 50 мл = 0,050 л
2. Объем раствора EDTA, затраченного на титрование = 5,9 мл = 0,0059 л
3. Концентрация раствора EDTA = 0,02 моль/л
Найти:
Общую жесткость воды в мг-экв/л.
Решение:
1. Найдем количество молей EDTA, затраченного на титрование:
Количество молей EDTA = концентрация EDTA × объем EDTA
= 0,02 моль/л × 0,0059 л
= 0,000118 моль
2. В реакции между EDTA и ионами кальция и магния (Ca^2+ и Mg^2+) из 1 моля EDTA связывается 1 моль ионов кальция и магния. Поэтому количество молей ионов кальция и магния в воде также равно 0,000118 моль.
3. Теперь нужно найти эквивалентную массу кальция и магния. Общую жесткость воды выражают в мг-экв/л.
- Молекулярная масса кальция (Ca) = 40 г/моль
- Эквивалентная масса кальция (Ca) = 40/2 = 20 г/моль-экв
- Молекулярная масса магния (Mg) = 24 г/моль
- Эквивалентная масса магния (Mg) = 24/2 = 12 г/моль-экв
Так как EDTA реагирует с обоими ионами 1:1, используем эквивалентную массу как среднюю величину:
4. Рассчитаем жесткость воды. Общая жесткость в мг-экв/л определяется как:
Жесткость в мг-экв/л = (количество молей ионов) × (эквивалентная масса) × 1000 / объем воды (л)
Для кальция:
Жесткость в мг-экв/л = 0,000118 моль × 20 г/моль-экв × 1000 / 0,050 л
= 4,72 мг-экв/л
5. Так как формула реагирует с кальцием и магнием в равных количествах и одна молекула EDTA связывает один моль ионов, можно использовать среднее значение эквивалентной массы.
Итак, общая жесткость воды = 4,72 мг-экв/л.
Ответ:
Общая жесткость воды составляет 4,72 мг-экв/л.