Để giải bài toán này, bạn cần biết các giá trị tích số tan và hằng số acid sau:
KS(CaCO3) = 4.8·10-9
, KS(MgCO3) = 1.0·10-5
, KS(Ca(OH)2) = 4.0·10-5
, KS(Mg(OH)2) = 1.8·10-
11, Ka1(H2CO3) = 4.5·10-7
, Ka2(H2CO3) = 4.8·10-11, Kw = 1.0·10-14
.
1) Độ cứng của nước ngầm ở thành phố N được xác định bằng phương pháp tạo phức giữa
calcium ion và magnesium ion với ethylenediaminetetraacetate (EDTA). Tiến hành chuẩn
độ một đơn vị mẫu (50.00 mL) nước thì cần dùng 15.00 mL dung dịch EDTA 0.0200 M.
Cũng với đơn vị mẫu như trên, thêm NaOH dư vào rồi chuẩn độ hỗn hợp thì cần 10.00 mL
dung dịch EDTA cùng nồng độ. Viết phương trình phản ứng xảy ra khi thêm NaOH vào
nước. Tính nồng độ Ca2+ và Mg2+ trong nước ngầm.
2) Tính lượng kết tủa được tạo thành trong ấm sau khi đun sôi rồi làm loại nước ngầm như trên,
nếu biết thể tích và pH cuối lần lượt là 1 L và 6.7. Những hợp chất nào được liệt kê ở đầu
bài tạo thành kết tủa này (chỉ xét đến calcium, magnesium và tất cả các dạng của carbonic
acid có trong nước, và cân bằng với khí quyển được bỏ qua)?
3) Tính lượng kết tủa tích tụ suốt 1 năm nếu mỗi ngày đều thực hiện 3 lần đun nước, mỗi lần 1
L.
4) Nhà hóa học trẻ Vasya quyết định giúp mẹ bằng cách đổ giấm vào trong ấm đun. Có tiếng rít
lên! Khi tiếng rít dừng lại, Vasya nhìn vào bên trong và thấy có một chút cặn sót lại trong
ấm. Giấy chỉ thị cho thấy pH đúng bằng mức trung tính. "Thật là ngầu!" - Vasya nghĩ và đã
đi vào thư viện để tìm các hằng số (ở trên) và quan trọng nhất là nồng độ cân bằng của
carbon dioxide trong nước với không khí (giá trị này là 1.3·10-5 M). "Ồ, bây giờ mình sẽ biết
lượng cặn mà mình đã hòa tan thành công" - Vasya cảm thấy hạnh phúc như một người
hùng, và bắt đầu ngồi xuống để tính toán - "Mình sẽ giả sử rằng nó chỉ chứa calcium
carbonate". Hãy xác định giá trị mà Vasya đã tính được, nếu biết thể tích dung dịch trong ấm
ở cuối quá trình là 1 L.

Question

Để giải bài toán này, bạn cần biết các giá trị tích số tan và hằng số acid sau: 
KS(CaCO3) = 4.8·10-9
, KS(MgCO3) = 1.0·10-5
, KS(Ca(OH)2) = 4.0·10-5
, KS(Mg(OH)2) = 1.8·10-
11, Ka1(H2CO3) = 4.5·10-7
, Ka2(H2CO3) = 4.8·10-11, Kw = 1.0·10-14
.
1) Độ cứng của nước ngầm ở thành phố N được xác định bằng phương pháp tạo phức giữa 
calcium ion và magnesium ion với ethylenediaminetetraacetate (EDTA). Tiến hành chuẩn 
độ một đơn vị mẫu (50.00 mL) nước thì cần dùng 15.00 mL dung dịch EDTA 0.0200 M. 
Cũng với đơn vị mẫu như trên, thêm NaOH dư vào rồi chuẩn độ hỗn hợp thì cần 10.00 mL 
dung dịch EDTA cùng nồng độ. Viết phương trình phản ứng xảy ra khi thêm NaOH vào 
nước. Tính nồng độ Ca2+ và Mg2+ trong nước ngầm. 
2) Tính lượng kết tủa được tạo thành trong ấm sau khi đun sôi rồi làm loại nước ngầm như trên, 
nếu biết thể tích và pH cuối lần lượt là 1 L và 6.7. Những hợp chất nào được liệt kê ở đầu 
bài tạo thành kết tủa này (chỉ xét đến calcium, magnesium và tất cả các dạng của carbonic 
acid có trong nước, và cân bằng với khí quyển được bỏ qua)? 
3) Tính lượng kết tủa tích tụ suốt 1 năm nếu mỗi ngày đều thực hiện 3 lần đun nước, mỗi lần 1 
L. 
4) Nhà hóa học trẻ Vasya quyết định giúp mẹ bằng cách đổ giấm vào trong ấm đun. Có tiếng rít 
lên! Khi tiếng rít dừng lại, Vasya nhìn vào bên trong và thấy có một chút cặn sót lại trong 
ấm. Giấy chỉ thị cho thấy pH đúng bằng mức trung tính. "Thật là ngầu!" - Vasya nghĩ và đã 
đi vào thư viện để tìm các hằng số (ở trên) và quan trọng nhất là nồng độ cân bằng của 
carbon dioxide trong nước với không khí (giá trị này là 1.3·10-5 M). "Ồ, bây giờ mình sẽ biết 
lượng cặn mà mình đã hòa tan thành công" - Vasya cảm thấy hạnh phúc như một người 
hùng, và bắt đầu ngồi xuống để tính toán - "Mình sẽ giả sử rằng nó chỉ chứa calcium 
carbonate". Hãy xác định giá trị mà Vasya đã tính được, nếu biết thể tích dung dịch trong ấm 
ở cuối quá trình là 1 L.

baolam12 · Accepted Answer

Bạn tham khảo ý đầu tiên nhé: Phương trình phản ứng khi thêm NaOH vào nước là:
Ca2+ + 2OH- → Ca(OH)2 (kết tủa)
Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2 (kết tủa)

Gọi x là nồng độ của Ca2+ và Mg2+ trong nước ngầm. Ta có:

15.00 mL EDTA 0.0200 M = 0.00300 mol EDTA
10.00 mL EDTA 0.0200 M = 0.00200 mol EDTA

Số mol Ca2+ và Mg2+ trong 50.00 mL mẫu nước là bằng nhau, do đó:

0.00300 mol EDTA = 0.5x mol Ca2+ = x mol Mg2+
0.00200 mol EDTA = 0.5x mol Ca2+ + x mol Mg2+

Giải hệ phương trình trên ta được x = 0.00400 M là nồng độ của cả Ca2+ và Mg2+ trong nước ngầm.

Timi · Answer

1) Phương trình phản ứng khi thêm NaOH vào nước là:
Ca2+ + 2OH- → Ca(OH)2 (kết tủa)
Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2 (kết tủa)

Gọi x là nồng độ của Ca2+ và Mg2+ trong nước ngầm. Ta có:

15.00 mL EDTA 0.0200 M = 0.00300 mol EDTA
10.00 mL EDTA 0.0200 M = 0.00200 mol EDTA

Số mol Ca2+ và Mg2+ trong 50.00 mL mẫu nước là bằng nhau, do đó:

0.00300 mol EDTA = 0.5x mol Ca2+ = x mol Mg2+
0.00200 mol EDTA = 0.5x mol Ca2+ + x mol Mg2+

Giải hệ phương trình trên ta được x = 0.00400 M là nồng độ của cả Ca2+ và Mg2+ trong nước ngầm.

2) Để tính lượng kết tủa được tạo thành, ta cần tính nồng độ của các ion trong dung dịch sau khi thêm NaOH và chuẩn độ bằng EDTA. Theo phương trình phản ứng ở câu 1, khi thêm NaOH vào nước, số mol Ca2+ và Mg2+ không đổi, do đó nồng độ của chúng vẫn là 0.00400 M.

Sau khi thêm NaOH, các ion H+ trong nước sẽ bị trung hòa và tạo thành các phân tử H2O. Phương trình phản ứng là:

H+ + OH- → H2O

Do đó, nồng độ OH- sau khi thêm NaOH là:

[OH-] = [NaOH] = 0.0100 M

Với pH = 6.7, ta có:

[OH-] = 10^(-pH) = 1.99·10^(-7) M

Vì NaOH dư nên số mol EDTA cần để chuẩn độ bằng với Ca2+ và Mg2+ là:

0.5x mol Ca2+ + x mol Mg2+ = 0.0100 mol EDTA

Giải hệ phương trình trên ta được x = 0.00398 M là nồng độ của cả Ca2+ và Mg2+ trong dung dịch sau khi thêm NaOH và chuẩn độ bằng EDTA.

Để tính lượng kết tủa được tạo thành, ta cần tính nồng độ của các ion trong dung dịch sau khi đun sôi và làm loại nước ngầm. Theo phương trình phản ứng ở câu 2, khi đun sôi và làm loại nước ngầm, các ion Ca2+ và Mg2+ sẽ kết hợp với CO32- và HCO3- để tạo thành kết tủa CaCO3 và MgCO3.

Theo định luật bảo toàn khối lượng, số mol kết tủa được tạo thành bằng số mol Ca2+ và Mg2+ ban đầu. Vì vậy, số mol kết tủa là:

n = 0.00400 mol

Khối lượng kết tủa được tạo thành là:

m = n·M·V = 0.00400 mol · 100.09 g/mol · 1 L = 0.400 g

Các hợp chất tạo thành kết tủa là CaCO3 và MgCO3.

3) Lượng kết tủa tích tụ suốt 1 năm là:

m = n·M·V·365·3 = 0.00400 mol · 100.09 g/mol · 1 L · 365 · 3 = 438.9 g

4) Giả sử rằng chỉ có CaCO3 trong kết tủa, ta có phương trình phản ứng sau:

CaCO3 +

author113 · Answer

1) Phương trình phản ứng khi thêm NaOH vào nước là:

Ca2+ + 2OH- → Ca(OH)2 (kết tủa)

Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2 (kết tủa)

Gọi x là nồng độ của Ca2+ và Mg2+ trong nước ngầm. Ta có:

15.00 mL EDTA 0.0200 M = 0.00300 mol EDTA

10.00 mL EDTA 0.0200 M = 0.00200 mol EDTA

Số mol Ca2+ và Mg2+ trong 50.00 mL mẫu nước là bằng nhau, do đó:

0.00300 mol EDTA = 0.5x mol Ca2+ = x mol Mg2+

0.00200 mol EDTA = 0.5x mol Ca2+ + x mol Mg2+

Giải hệ phương trình trên ta được x = 0.00400 M là nồng độ của cả Ca2+ và Mg2+ trong nước ngầm.

2) Để tính lượng kết tủa được tạo thành, ta cần tính nồng độ của các ion trong dung dịch sau khi thêm NaOH và chuẩn độ bằng EDTA. Theo phương trình phản ứng ở câu 1, khi thêm NaOH vào nước, số mol Ca2+ và Mg2+ không đổi, do đó nồng độ của chúng vẫn là 0.00400 M.

Sau khi thêm NaOH, các ion H+ trong nước sẽ bị trung hòa và tạo thành các phân tử H2O. Phương trình phản ứng là:

H+ + OH- → H2O

Do đó, nồng độ OH- sau khi thêm NaOH là:

[OH-] = [NaOH] = 0.0100 M

Với pH = 6.7, ta có:

[OH-] = 10^(-pH) = 1.99·10^(-7) M

Vì NaOH dư nên số mol EDTA cần để chuẩn độ bằng với Ca2+ và Mg2+ là:

0.5x mol Ca2+ + x mol Mg2+ = 0.0100 mol EDTA

Giải hệ phương trình trên ta được x = 0.00398 M là nồng độ của cả Ca2+ và Mg2+ trong dung dịch sau khi thêm NaOH và chuẩn độ bằng EDTA.

Để tính lượng kết tủa được tạo thành, ta cần tính nồng độ của các ion trong dung dịch sau khi đun sôi và làm loại nước ngầm. Theo phương trình phản ứng ở câu 2, khi đun sôi và làm loại nước ngầm, các ion Ca2+ và Mg2+ sẽ kết hợp với CO32- và HCO3- để tạo thành kết tủa CaCO3 và MgCO3.

Theo định luật bảo toàn khối lượng, số mol kết tủa được tạo thành bằng số mol Ca2+ và Mg2+ ban đầu. Vì vậy, số mol kết tủa là:

n = 0.00400 mol

Khối lượng kết tủa được tạo thành là:

m = n·M·V = 0.00400 mol · 100.09 g/mol · 1 L = 0.400 g

Các hợp chất tạo thành kết tủa là CaCO3 và MgCO3.

3) Lượng kết tủa tích tụ suốt 1 năm là:

m = n·M·V·365·3 = 0.00400 mol · 100.09 g/mol · 1 L · 365 · 3 = 438.9 g

4) Giả sử rằng chỉ có CaCO3 trong kết tủa, ta có phương trình phản ứng sau:

CaCO3 +

Để giải bài toán này, bạn cần biết các giá trị tích số tan và hằng số acid sau: KS(CaCO3) = 4.8·10-9 , KS(MgCO3) = 1.0·10-5 , KS(Ca(OH)2) = 4.0·10-5 , KS(Mg(OH)2) = 1.8·10- 11, Ka1(H2CO3) = 4.5·10-7 ,...