Определите массу ортофосфата натрия Na3PO4, необходимую для умягчения 80 дм3 воды, карбонатная жесткость которой равна 7, 2 ммоль/дм3.

Для решения этой задачи, нам необходимо использовать уравнение реакции, в которой ортофосфат натрия Na3PO4 используется для умягчения воды:

2Na3PO4 + 3Ca(HCO3)2 → Ca3(PO4)2 + 6NaHCO3

Из этого уравнения видно, что для каждых 2 моль ортофосфата натрия Na3PO4 используется 3 моль карбоната кальция Ca(HCO3)2. Таким образом, мы можем установить соотношение между молярными концентрациями ортофосфата натрия и карбоната кальция:

2 : 3

Дано, что карбонатная жесткость воды равна 7,2 ммоль/дм3. Это означает, что в 1 дм3 раствора содержится 7,2 ммоль карбоната кальция. Мы хотим найти массу ортофосфата натрия Na3PO4, необходимую для умягчения 80 дм3 воды.

Для решения задачи, мы можем использовать следующий план:

1. Найдем количество молей карбоната кальция Ca(HCO3)2 в 80 дм3 воды.
2. Используя соотношение между молярными концентрациями ортофосфата натрия и карбоната кальция, найдем количество молей ортофосфата натрия Na3PO4, необходимое для умягчения 80 дм3 воды.
3. Найдем массу ортофосфата натрия Na3PO4, используя молярную массу Na3PO4 и количество молей Na3PO4, найденное на предыдущем шаге.

1. Найдем количество молей карбоната кальция Ca(HCO3)2 в 80 дм3 воды:
Количество молей = концентрация * объем = 7,2 ммоль/дм3 * 80 дм3 = 576 ммоль

2. Используя соотношение между молярными концентрациями ортофосфата натрия и карбоната кальция, найдем количество молей ортофосфата натрия Na3PO4:
Количество молей Na3PO4 = (2/3) * количество молей Ca(HCO3)2 = (2/3) * 576 ммоль = 384 ммоль

3. Найдем массу ортофосфата натрия Na3PO4, используя молярную массу Na3PO4 и количество молей Na3PO4, найденное на предыдущем шаге:
Молярная масса Na3PO4 = масса/количество молей = (22,99 г/моль * 3) + (15,999 г/моль * 1) + (30,97 г/моль * 4) = 163,94 г/моль

Масса Na3PO4 = молярная масса * количество молей = 163,94 г/моль * 384 ммоль = 63 046,56 г

Таким образом, для умягчения 80 дм3 воды с карбонатной жесткостью 7,2 ммоль/дм3, нам необходима масса ортофосфата натрия Na3PO4, равная 63 046,56 г.