- tính chất hoá học
d. Các biện pháp làm mềm nớc cứng
Nguyên tắc làm mềm nớc cứng là giảm nồng độ các cation Ca2+, Mg2+ trong nớc cứng. Thực
hiện nguyên tắc này, ngời ta dùng phơng pháp chuyển những cation tự do này vào hợp chất không tan (phơng pháp kết tủa) hoặc thay thế những cation này bằng những cation khác (phơng pháp trao đổi ion).
- Phơng pháp kết tủa
Đối với nớc có tính cứng tạm thời
Đun sôi nớc có tính cứng tạm thời trớc khi dùng, muối hiđrocacbonat chuyển thành muối cacbonat không tan.
Ca(HCO3)2 →to CaCO3↓ + CO2↑ + H2O Mg(HCO3)2 →to MgCO3↓ + CO2↑ + H2O Lọc bỏ kết tủa, đợc nớc mềm.
Dùng một khối lợng vừa đủ dung dịch Ca(OH)2 để trung hoà muối hiđrocacbonat thành muối cacbonat kết tủa. Lọc bỏ chất không tan, đợc nớc mềm : Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3↓ + 2H2O
Đối với nớc có tính cứng vĩnh cửu
Dùng dung dịch Na2CO3 hoặc dung dịch Na3PO4 để làm mềm nớc cứng : Ca2+ + 2
3
CO − → CaCO3↓ 3Ca2+ + 2PO 34− → Ca3(PO4)2↓
Dung dịch Na2CO3 cũng đợc dùng để làm mềm nớc có tính cứng tạm thời.
- Phơng pháp trao đổi ion
Phơng pháp trao đổi ion đợc dùng phổ biến để làm mềm nớc. Phơng pháp này dựa trên khả năng trao đổi ion của một số chất cao phân tử thiên nhiên và nhân tạo nh các hạt zeolit (các alumino silicat kết tinh, có trong tự nhiên hoặc đợc tổng hợp, trong tinh thể có chứa những lỗ trống nhỏ) hoặc nhựa trao đổi ion. Thí dụ : cho nớc cứng đi qua chất trao đổi ion là các hạt zeolit thì một số ion Na+ của zeolit rời khỏi mạng tinh thể, đi vào trong nớc nhờng chỗ cho các ion Ca2+ và Mg2+ bị giữ lại trong mạng tinh thể silicat.
Hình 6.4. Cặn CaCO3 làm tắc ống dẫn nớc nóng
Iii. nhôm và hợp chất của nhôm. 1.Nhôm
a, vị trí và cấu tạo
- Vị trí của nhôm trong bảng tuần hoàn
Nhôm là nguyên tố hoá học có số hiệu nguyên tử 13, thuộc nhóm IIIA, chu kì 3. Trong nhóm, nhôm đứng dới nguyên tố phi kim bo (B). Trong chu kì, nhôm đứng sau nguyên tố kim loại magie (Mg) và trớc nguyên tố phi kim silic (Si).
- Cấu tạo của nhôm
Cấu hình electron nguyên tử : Nhôm có bán kính nguyên tử (0,125 nm) nhỏ hơn nguyên tử Mg
(0,136 nm). Nguyên tử nhôm có 13e đợc phân bố nh sau : 1s22s22p63s23p1, trong đó có 3e hoá trị (3s23p1). Ion Al3+ có cấu hình electron của nguyên tử hiếm khí Ne : Al → Al3+ + 3e
[Ne]3s23p1 [Ne] Al là nguyên tố p.
Năng lợng ion hoá : So sánh năng lợng ion hoá I3 với I2 của nguyên tử nhôm ta thấy I3 : I2 =
2744 : 1816 = 1,5 : 1.
Nh vậy, năng lợng ion hoá I3 chỉ lớn hơn năng lợng ion hoá I2 có 1,5 lần. Do vậy khi cung cấp năng lợng cho nguyên tử Al sẽ có 3e tách ra khỏi nguyên tử.
Độ âm điện : Nguyên tử Al có giá trị độ âm điện là 1,61.
Số oxi hoá : Trong hợp chất, nguyên tố Al có số oxi hoá bền là +3.
Cấu tạo của đơn chất : Đơn chất nhôm có cấu tạo kiểu mạng lập phơng tâm diện.