Một mẫu nước cứng có nồng độ các ion Na+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42- và HCO3- tương ứng là: 1,2 mM; 3,0 mM; 1,0 mM; 0,6 mM; 0,1 mM và x mM (1 mM = 1 mmol.L-1), ngoài ra không chứa các ion nào khá
a) Bảo toàn điện tích ta có: x = 1,2 + 3,0.2 + 1,0.2 - 0,6 - 0,1.2 = 8,4 mM.
Khi đun sôi xảy ra các phản ứng:
2HCO3-(aq)→t0 CO32-(aq) + H2O(l) + CO2(g)
8,4 mM → 4,2 mM
CO32-(aq) + M2+(aq) ® MCO3(s) ( với M2+ là Ca2+, Mg2+)
4,0 mM ← 4,0 mM
Như vậy, sau khi đun sôi nếu các phản ứng xảy ra hoàn toàn thì toàn bộ ion Ca2+, Mg2+ bị kết tủa hết. Vì vậy khi đun sôi có thể làm mất tính cứng của loại nước này.
b) Trong 2 lít nước: Ta có số mmol các ion Na+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42- và HCO3- tương ứng là: 2,4; 6,0; 2,0; 1,2; 0,2 và 16,8.
Khi đun sôi kĩ 2 lít mẫu nước cứng này:
2HCO3-(aq)→t0 CO32-(aq) + H2O(l) + CO2(g)
16,8 mmol → 8,4 mmol
CO32-(aq) + M2+(aq) ® MCO3(s) (với M2+ là Ca2+, Mg2+)
8,0 mmol ← 8,0 mmol
Trong dung dịch còn lại: Na+ (2,4 mmol), Cl- (1,2 mmol), SO42- (0,2 mmol) và CO32- (0,4 mmol). Vậy khối lượng chất tan còn lại trong dung dịch là:
mct = m các ion = (2,4.23 + 1,2.35,5 + 0,2.96 + 0,4.60).10-3 = 0,141 gam.