Практическая работа. « Жесткость воды и способы ее устранения»

«Жесткость воды и способы ее устранения»

Оборудование: пробирки с дистиллированной водой и жесткой водой (3шт), известковая вода, спиртовка, спички, пробиркодержатель.

Цель работы:_________________________________________________

Опыт 1. В пробирку 1 с дистиллированной водой пипеткой по одной капле добавляйте мыльный раствор, после добавления каждой капли встряхните пробирку. Мыльный раствор приливайте до получения устойчивой мыльной пены. Запишите, сколько капель вам понадобилось.

Опыт 2. Повторите опыт 1 с пробиркой 2, в которой находится жесткая вода. Запишите в таблицу число капель мыльного раствора. Обратите внимание на осадок, который образуется на стенках пробирки.

Опыт 3. К жесткой воде в пробирке 3 постоянно взбалтывая, приливайте по каплям известковую воду до появления исчезающей взвеси. Повторите опыт 1. Запишите в таблицу число капель мыльного раствора, необходимого для образования устойчивой пены.

Опыт 4. Жесткую воду в пробирке 4 прокипятите, после чего добавьте по каплям мыльный раствор, результаты запишите в таблицу.

Таблица 1

Результаты исследования

Сопоставьте данные, полученные в процессе исследования, сделайте вывод.

Анализ данных позволяет сделать вывод, что__________________

Учебный текст 1. Жесткость воды и способы ее устранения.

В природе чистая вода не встречается, она всегда содержит примеси каких либо веществ. Природные воды способны растворять соли, содержащиеся в земной коре, приобретая при этом определенные свойства, одно из которых – жесткость.

Жесткость воды – совокупность свойств, обусловленных содержанием в воде катионов кальция и магния.

Если концентрация катионов магния и кальция велика,то воду называют жесткой, а если мала – мягкой. Именно эти ионы придают природным водам специфические свойства.

При стирке белья жесткая вода ухудшает качество тканей, увеличивает расход мыла. Мыло расходуется на связывание катионов кальция и магния:

2С17Н35СОО -+ Са 2+ = (С17Н35СОО)2Са

2С17Н35СОО-+ Mg2+ = (С17Н35СОО)2Mg

Пена образовывается только после полного осаждения катионов в виде нерастворимых солей.

В жесткой воде с трудом развиваются пищевые продукты, сваренные в ней овощи невкусны, плохо заваривается чай, и вкус его теряется. Регулярное употребление жесткой воды может стать причиной мочекаменной болезни.

Жесткая вода непригодна для использования в паровых котлах: растворенные соли при кипячении образуют на стенках котлов слой накипи, который плохо проводит тепло. Это вызывает перерасход топлива, прежде всего износ котлов. Жесткая вода вредна для металлических конструкций, трубопроводов, кожухов охлажденных машин.

Жесткость воды может быть временной и постоянной.

Временная жесткость воды обусловлена наличием в ней гидрокарбонатов кальция и магния, поэтому ее называют также карбонатной жесткостью. При кипячении гидрокарбонаты разлагаются и катионы кальция, магния выводятся из раствора осаждением:

Са (НСО3)2=СаСО3+СО2+ Н2О

Mg (НСО3)2=MgСО3+СО2+ Н2О

Постоянная жесткость обусловлена главным образом содержанием хлоридов и сульфатов кальция и магния.

Мягкую воду можно получить, добавляя к жесткой воде соду и гашеную известь для одновременного устранения временной и постоянной жесткости.

Карбонатную жесткость можно устранить добавлением гашеной извести:

Са (НСО3)2 + Са (ОН)2 = 2СаСО3 + 2Н2О

Са2+ + 2НСО3- + Са2+ + 2ОН- = 2СаСО3+2Н2О

а некарбонатную - добавлением соды:

СаСl2+ Na2CO3= CaCO3+2NaCl

Ca2++CO3-= CaCO3

Существуют и другие методы устранения жесткости воды. К числу современных относится катионный способ, основанный на применении катионитов.

Заполните таблицу «Жесткость воды и способы ее устранения»

Учебный текст 2

«Карстовые явления»

Часто в горные породы включены вещества, которые легко растворяются текущими водами. Явления, связанные с этими процессами, называют карстовыми. Они впервые были изучены на известковом плато Карст в Словении. Вода, просачиваясь по порам и трещинам. Растворяет известняки, способствует их превращению в каверны и пещеры. В процессе испарения воды появляются натечные образования: сталактиты и сталагмиты.

Растворимость карбоната кальция в воде мала. Однако углекислый газ вступает в обратимую реакцию с водой, и в результате образуется слабая угольная кислота:

СО2+Н2О= Н2СО3

Н2СО3= Н+ + НСО3-

Угольная кислота взаимодействует со своей нерастворимой в воде средней солью – карбонатом кальция – и переводит его в растворимую кислую соль – гидрокарбонат кальция:

СаСО3+ СО2+Н2О = Са(НСО3)2

СаСО3+СО2+Н2О = Са2++2НСО3-

Так же реакция лежит в основе образования русла подземных ручьев и рек. Вода, растворяя известняк СаСО3. Обогащается солями кальция. Такую воду называют жесткой. Небольшое изменение температуры или концентрации углекислого газа в воздухе приводит к смещению химического равновесия, и из раствора начинает медленно кристаллизироваться карбонат кальция:

Са (НСО3)2= СаСО3+ СО2 + Н2О

Так в природе, образуются карстовые пещеры, украшенные сталагнатами – натечными минеральными образованиями в виде колонн, возникающих при соединении сталактитов и сталагмитов.

3. Рефлексивно – оценочный этап

На этом этапе проводятся оценка результатов исследования, самооценка, осмысление учащимися своей деятельности на уроке.

Учитель вновь привлекает внимание учащихся к проблеме, цели и гипотезе исследования, предлагает обобщить результаты исследования по теме, подвести итоги учебной работы на уроке. После этого школьники выполняют тестовые задания.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: