calcium hypochlorite được dùng làm chất chống rong rêu tong vệ sinh bể bới thoe phản ứng ở ph là 7 có 32.5% acid ion hóa thành ion ClO- không hoạt động phần HClO(67.5%) chuyern thành Cl làm sạch bể bơi...

Để giải bài toán này, ta sẽ tính toán lượng calcium hypochlorite (Ca(OCl)₂) cần thiết để đạt tiêu chuẩn vệ sinh 3 ppm của ion Cl trong bể bơi có thể tích 60 m³ nước.

Bước 1: Tính lượng ion Cl cần thiết

• Tiêu chuẩn vệ sinh yêu cầu 3 ppm ion Cl.
• 1 ppm = 1 mg/l = $10^{-3}$ g/l.
• Bể bơi có thể tích 60 m³, tương đương với 60,000 l.
• Lượng ion Cl cần thiết trong bể bơi:

$$\text{Lượng ion Cl cần thiết} = 3 \, \text{ppm} \times 60,000 \, \text{l} = 180 \, \text{g}.$$

Bước 2: Phản ứng phân giải của calcium hypochlorite

Calcium hypochlorite (Ca(OCl)₂) khi hòa tan trong nước sẽ phân giải theo phản ứng sau:

$$\text{Ca(OCl)}_2 \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2 \, \text{ClO}^-$$

Tại pH 7, chỉ 32,5% của ion ClO⁻ sẽ hoạt động và chuyển thành ion Cl (để làm sạch bể bơi), phần còn lại là ion HClO không hoạt động.

Do đó, tỷ lệ ion ClO⁻ chuyển thành ion Cl có hiệu quả là 32,5%.

Bước 3: Tính lượng calcium hypochlorite cần thiết

1 mol của Ca(OCl)₂ sẽ giải phóng 2 mol ClO⁻.

Mặt khác, 1 mol ClO⁻ tương đương với 1 mol Cl khi chuyển hóa.

Do 32,5% của ion ClO⁻ sẽ chuyển thành ion Cl, ta có hiệu quả hoạt động là 32,5%.

Molar mass của Ca(OCl)₂:

• $$\text{Ca} = 40 \, \text{g/mol}, \, \text{O} = 16 \, \text{g/mol}, \, \text{Cl} = 35,5 \, \text{g/mol}.$$ $$\text{Molar mass of Ca(OCl)}_2 = 40 + 2(35,5 + 16) = 40 + 2(51,5) = 143 \, \text{g/mol}.$$

Lượng ion Cl cần từ calcium hypochlorite:

• Lượng ion Cl cần thiết là 180 g.
• Mỗi mol Ca(OCl)₂ sẽ giải phóng 2 mol ClO⁻, tức là 2 \times 35,5 = 71 , \text{g} ion ClO⁻.
• Từ 71 g ClO⁻, 32,5% sẽ chuyển thành ion Cl, tức là: $$\text{Lượng ion Cl từ 71 g ClO⁻} = 71 \times 0,325 = 23,075 \, \text{g}.$$

Tính số mol calcium hypochlorite cần sử dụng:

• Lượng ion Cl cần đạt 180 g, từ mỗi mol Ca(OCl)₂ ta thu được 23,075 g ion Cl.
• Số mol Ca(OCl)₂ cần thiết để cung cấp 180 g ion Cl: $$\frac{180 \, \text{g}}{23,075 \, \text{g/mol}} = 7,8 \, \text{mol}.$$

Tính khối lượng calcium hypochlorite:

• Khối lượng của Ca(OCl)₂ cần thiết là: $$7,8 \, \text{mol} \times 143 \, \text{g/mol} = 1115,4 \, \text{g}.$$ Hoặc: $$1115,4 \, \text{g} = 1,1154 \, \text{kg}.$$

Kết luận:

Để đạt tiêu chuẩn vệ sinh ion Cl là 3 ppm trong bể bơi chứa 60 m³ nước, cần thêm 1,1154 kg calcium hypochlorite vào bể bơi.