Podstawy chemii, ćwiczenia laboratoryjne5

3Ca(HCO,)₂ + 2Na.,P0,_t -» Ca₃(P0₄)₂i + 6 NaHCO-, 3Mg(HCOi)₂ + 2Na₃P0₄ -» Mg₃(P0₄)₂l + 6 NaHCOj 3MgCI₂ + 2Na₃P0₄    Mg₃(P0₄)₂l + 6 NaCl

3CaS0₄ + 2Na₃P0₄ -> Ca₃(P0₄)₂i + 3 Na₂S0₄

W wyniku tycli reakcji otrzymuje się trudno rozpuszczalny fosforan(V) wapnia lub magnezu, osadzający się na dnie zbiornika, w którym prowadzi się proces.

4. Metoda jonitowa

Do zmiękczania wody (usuwania twardości), a także jej demineralizacji często stosuje się wymieniacze jonowe, tzw. jonity. Jonity są to substancje, charakteryzujące się łatwością wymiany jonów obecnych w wodzie (powodujących jej twardość), na inne, niepowodujące twardości. Substancje mające zdolność do wymiany kationów nazywamy kationitami (Kt), natomiast substancje mające zdolność do wymiany anionów nazywamy anionitami (An). Najbardziej popularną obecnie (i najbardziej obszerną) grupę jonitów stanowią jonity syntetyczne: związki wielkocząsteczkowe o charakterze żywic, wytwarzanych w procesie polikon-densacji lub polimeryzacji. W szkielet takiego związku wbudowane są grupy kwasowe (sulfonowe, karboksylowe, fenolowe), bądź zasadowe (aminowe lub amoniowe). Jony wodorowe grup kwasowych i jony wodorotlenkowe grup zasadowych jonitów ulegają wymianie odpowiednio na inne kationy lub aniony w procesie demineralizacji wody. Oczyszczana woda jest najpierw przepuszczana przez kationit, wymieniający zawarte w niej kationy powodujące twardość na jony H⁺ (lub Na⁺), np.:

KtH₂ + Ca²⁺ + SO4^- -> KtCa + 2H⁺ + SO5^-

Następnie woda może przechodzić przez anionit, który wymienia aniony na jony wodorotlenowe, które łączą się z jonami H⁺ powstałymi w poprzednim procesie, dając cząsteczkę wody, np.:

An(OH)₂ + 2H⁺ + SO4^- -> AnS0₄ + 2H₂0

Prowadząc prawidłowo oba procesy (jest to wówczas tzw. demineralizacja) można otrzymać wodę o czystości odpowiadającej wodzie podwójnie destylowa nej.

CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA

Doświadczenie 1. Stwierdzenie obecności wody w związkach nieorganicznych Badanie zachowania się hydratów w czasie ogrzewania.

W trzech suchych probówkach umieścić: uwodniony siarczan(VI) wapnia, uwodniony siarczan(Vl) miedzi(Il) oraz uwodniony siarczan(VI) sodu. Ogrzewać płomieniem palnika.

Obserwować zachodzące zmiany. Zapisać równania zachodzących reakcji. Następnie zawartość probówki z uwodnionym siarczanem(Vl) miedzi(II) wysypać na szkiełko zegarkowe i dodać kilka kropel wody. Obserwować zachodzące zmiany.

Doświadczenie 2. Wykrywanie obecności niektórych jonów w wodzie naturalnej

A.    Wykrywanie chlorków

Do jednej probówki wdać niewielką ilość badanej wody, do drugiej tyle samo wody destylowanej. Do obu dodać po 10 kropel 0.1 mol/dm roztworu AgN( V Pojawienie się białego osadu lub zmętnienia św iadczy o obecności jonów chlorkowych.

B.    Wykrywanie obecności jonów siarczanowych

Przygotować dwie probówki. Do jednej odmierzyć 5 cm’ badanej wody, do drugiej tyle samo wody destylowanej. Do obu probówek dodać 2.5 cm' roztworu HCI o stężeniu 1 mol/dm', a następnie 2.5 cm’ BaClj- Dokładnie wymieszać, zanotować czas jaki upłynął od chwili dodania roztworu BaCB, aż do wystąpienia zmętnienia cieczy. Obserwacje najlepiej prowadzić na czarnym Ile. w intensywnym świetle. Stężenie SOj w' wodzie ocenić na podstawie tabeli 7.5.

Tabela 7.5.

Zależność czasu pojawienia się osadu BaS0₄ od stężenia jonów siarczanowych w wodzie

Czas Is]	Zawartość SO;j~ [mg/dirr]
5	120
10	84
20	60
30	48
45	36
60	30
90	24
120	18

IW