Содержание

Главная >> Химия 11 класс. Габриелян

Глава первая. Углеводороды и их природные источники

§ 9. Жидкие вещества (продолжение)

Содержание таких катионов в воде обусловливают растворимые соединения этих металлов, например соли (хлориды, нитраты, сульфаты).

В жёсткой воде мыло не мылится, при стирке белья повышается расход моющих средств, а волосы при мытье секутся. Всё дело в том, что мыла представляют собой натриевые (твёрдые) или калиевые (жидкие) соли жирных кислот, общую формулу которых можно условно записать так: RCOONa или RCOOK. Как и все калиевые и натриевые соли, мыла растворимы в воде и диссоциируют:

RCOONa → RCOO^- + Na⁺,

чего не скажешь об аналогичных солях кальция, магния и железа. И до тех пор, пока все ионы Са²⁺ и Mg²⁺ не будут переведены с помощью мыла в осадок, оно мылить, т. е. стирать и мыть, не будет:

2RCOO^- + Са²⁺ → (RCOO)₂Ca↓.

В жёсткой воде плохо развариваются мясо и крупы.

Этим далеко не исчерпывается список неприятностей, которые приносит человеку жёсткая вода. Загляните внутрь чайника или, если в вашем доме или квартире делали капитальный ремонт, в разрез трубы центрального отопления. Что наблюдаете? Белый, сероватый, рыжеватый рыхлый слой накипи. Оказывается, не только средние растворимые соли кальция, магния и железа являются причиной жёсткости воды, но и особая группа солей, которые называют кислыми.

Такие соли могут дать только многоосновные кислоты, в том числе угольная. Например, вам хорошо известна средняя натриевая соль угольной кислоты — карбонат натрия Na₂CO₃ (её называют технической содой), продукт полного замещения двух атомов водорода в молекуле угольной кислоты Н₂СO₃ на натрий. На каждой кухне обязательно имеется ещё одна сода — питьевая, или пищевая. Это кислая соль — гидрокарбонат натрия NaHCO₃ — продукт неполного замещения атомов водорода в молекуле угольной кислоты Н₂СO₃ на натрий. Почему соль называют кислой? Потому что в составе кислотного остатка, как в кислоте, присутствует атом водорода.

Аналогично натрию карбонат и гидрокарбонат образуют кальций и магний. Эти соли прекрасно иллюстрируют зависимость свойств веществ от их состава: если гидрокарбонаты хорошо растворимы в воде и диссоциируют, обусловливая тем самым её жёсткость:

Са(НСO₃)₂ = Са2⁺ + 2НСO^-₃,

то карбонаты нерастворимы.

При нагревании воды, содержащей гидрокарбонаты кальция и магния (жёсткой воды), последние превращаются в нерастворимые карбонаты:

Са(НСO₃)₂ = СаСO₃↓ + Н₂O + CO₂↑.

Именно они и образуют накипь в чайнике, трубах центрального отопления, паровых котлах и т. д. (рис. 72).

Жёсткость воды, обусловленную содержанием в ней гидрокарбонатов кальция, магния и железа и устраняемую кипячением, называют временной. Жёсткость воды, обусловленную содержанием в ней других соединений кальция, магния и железа и кипячением неустраняемую, называют постоянной.

<<< К началу                Окончание >>>