Жесткость воды обусловлена присутствием в ней гидрокарбоната кальция (массовая доля 0,01%) и гидрокарбоната магния (0,01%). Рассчитайте массу гидроксида кальция, который потребуется для устранения жесткости воды массой 30 г

Ca (HCO₃) ₂ + Ca (OH) ₂ = 2 CaCO₃ + 2H₂O

Mg (HCO₃) ₂ + Ca (OH) ₂ = MgCO₃ + CaCO₃ + 2H₂O

Масса гидрокарбоната кальция, содержащегося в растворе:

m (Ca (HCO₃) ₂) = m (раствора) * ω (Ca (HCO₃) ₂) = 30 г * 0,001% = 0,003 г.

Масса гидрокарбоната магния, содержащегося в растворе:

m (Mg (HCO₃) ₂) = m (раствора) * ω (Mg (HCO₃) ₂) = 30 г * 0,001% = 0,003 г.

Количество вещества гидрокарбоната кальция, содержащегося в растворе:

ν (Ca (HCO₃) ₂) = m (Ca (HCO₃) ₂) / M (Ca (HCO₃) ₂) = 0.003 г / (40+2 * (1+12+16*3)) г/моль = 0,003 г / 162 г/моль = 1,852 * 10⁻⁵ моль.

Количество вещества гидрокарбоната магния, содержащегося в растворе:

ν (Mg (HCO₃) ₂) = m (Mg (HCO₃) ₂) / M (Mg (HCO₃) ₂) = 0.003 г / (24,3+2 * (1+12+16*3)) г/моль = 0,003 г / 146,3 г/моль = 2,050 * 10⁻⁵ моль.

Для полной нейтрализации гидрокарбонатов потребуется количество вещества Ca (OH) ₂, равное сумме количества вещества Ca (HCO₃) ₂ и Mg (HCO₃) ₂:

ν (Ca (OH) ₂) = ν (Ca (HCO₃) ₂) + ν (Mg (HCO₃) ₂) = (1.852 + 2.050) * 10⁻⁵ моль = 3,902 * 10⁻⁵ моль.

Масса гидроксида кальция, необходимого для нейтрализации:

m (Ca (OH) ₂) = M (Ca (OH) ₂) * ν (Ca (OH) ₂) = (40 + 2 * (16+1)) г/моль * 3,902 * 10⁻⁵ моль = 74 г/моль * 3,902 * 10⁻⁵ моль = 0,00289 г ≈ 0,003 г.

Ответ: 0,003 г.