Номер 1227, страница 189 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1227. Из какого вещества в основном состоит накипь в чайнике? На чём основано использование домашнего уксуса для частичного удаления накипи?

Из какого вещества в основном состоит накипь в чайнике?

Накипь в чайнике образуется при кипячении жёсткой воды, в которой растворены соли кальция и магния, главным образом их гидрокарбонаты ($Ca(HCO_3)_2$ и $Mg(HCO_3)_2$). При высокой температуре эти растворимые соли разлагаются, образуя нерастворимые в воде карбонаты, которые и оседают на внутренних поверхностях чайника в виде твёрдого слоя.

Этот процесс описывается следующими химическими уравнениями:

$Ca(HCO_3)_2 \xrightarrow{t^{\circ}} CaCO_3 \downarrow + H_2O + CO_2 \uparrow$

$Mg(HCO_3)_2 \xrightarrow{t^{\circ}} MgCO_3 \downarrow + H_2O + CO_2 \uparrow$

Таким образом, накипь — это в основном смесь карбоната кальция ($CaCO_3$) и карбоната магния ($MgCO_3$).

Ответ: Накипь в чайнике в основном состоит из карбоната кальция ($CaCO_3$) и карбоната магния ($MgCO_3$).

На чём основано использование домашнего уксуса для частичного удаления накипи?

Использование домашнего уксуса, который является водным раствором уксусной кислоты ($CH_3COOH$), для удаления накипи основано на химической реакции нейтрализации. Карбонаты, составляющие накипь, являются солями слабой угольной кислоты и вступают в реакцию с более сильной (по сравнению с угольной) уксусной кислотой.

В ходе реакции нерастворимые карбонаты кальция и магния превращаются в хорошо растворимые в воде соли — ацетаты. Также в результате реакции образуются вода и углекислый газ, который выделяется в виде пузырьков.

Уравнения реакций:

$CaCO_3(тв) + 2CH_3COOH(р-р) \rightarrow (CH_3COO)_2Ca(р-р) + H_2O(ж) + CO_2(г) \uparrow$

$MgCO_3(тв) + 2CH_3COOH(р-р) \rightarrow (CH_3COO)_2Mg(р-р) + H_2O(ж) + CO_2(г) \uparrow$

Образовавшиеся растворимые ацетаты кальция и магния легко смываются водой, что и приводит к очистке чайника от накипи.

Ответ: Использование уксуса основано на химической реакции между уксусной кислотой и нерастворимыми карбонатами (накипью), в результате которой образуются растворимые в воде соли (ацетаты), легко удаляемые при промывании.