Номер 5, страница 146, часть 1 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

5. Как химическим путем можно очистить в домашних условиях посуду от накипи?

Решение

Накипь, образующаяся на стенках посуды (например, в чайниках) при кипячении жесткой воды, состоит в основном из нерастворимых в воде солей – карбоната кальция ($CaCO_3$) и карбоната магния ($MgCO_3$). Эти соли образуются в результате термического разложения растворимых гидрокарбонатов кальция и магния, содержащихся в жесткой воде:

$Ca(HCO_3)_2 \xrightarrow{t} CaCO_3 \downarrow + H_2o + CO_2 \uparrow$

$Mg(HCO_3)_2 \xrightarrow{t} MgCO_3 \downarrow + H_2o + CO_2 \uparrow$

Химический способ удаления накипи основан на реакции этих нерастворимых карбонатов с кислотами. В результате реакции образуются хорошо растворимые в воде соли, вода и углекислый газ. В домашних условиях для этого можно использовать доступные пищевые кислоты.

1. Использование лимонной кислоты ($C_6H_8O_7$)

Лимонная кислота является эффективным и безопасным средством для удаления накипи. При взаимодействии с карбонатом кальция она образует растворимый в воде цитрат кальция. Процесс описывается уравнением:

$2C_6H_8O_7 + 3CaCO_3 \rightarrow Ca_3(C_6H_5O_7)_2 + 3H_2o + 3CO_2 \uparrow$

Способ применения: В посуду с накипью (например, чайник) наливают воду и добавляют лимонную кислоту из расчета 1-2 столовые ложки на 1 литр воды. Раствор доводят до кипения, а затем оставляют на 15-30 минут до полного растворения накипи. После этого посуду необходимо тщательно промыть чистой водой.

2. Использование уксусной кислоты ($CH_3COOH$)

Столовый уксус (обычно 9% раствор уксусной кислоты) также хорошо справляется с накипью. Уксусная кислота реагирует с карбонатом кальция, образуя растворимый ацетат кальция:

$2CH_3COOH + CaCO_3 \rightarrow (CH_3COO)_2Ca + H_2o + CO_2 \uparrow$

Способ применения: В чайник заливают раствор уксуса с водой в пропорции примерно 1:10 (100 мл уксуса на 1 литр воды). Раствор нагревают, не доводя до кипения, чтобы избежать резкого запаха, и оставляют на несколько часов или на ночь. Затем раствор сливают, а посуду тщательно промывают водой несколько раз, чтобы удалить остатки кислоты и запах.

3. Использование других средств

Для удаления накипи также можно использовать газированные напитки (например, "Кока-Колу"), которые содержат ортофосфорную кислоту ($H_3PO_4$). Кислота вступает в реакцию с карбонатами, растворяя их. Для этого напиток просто заливают в посуду и оставляют на несколько часов.

$2H_3PO_4 + 3CaCO_3 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 + 3H_2o + 3CO_2 \uparrow$

Хотя фосфат кальция ($Ca_3(PO_4)_2$) является малорастворимым соединением, в кислой среде напитка он остается в растворенном виде и легко смывается.

После применения любого из этих методов посуду необходимо очень тщательно промыть проточной водой для полного удаления остатков химических веществ и продуктов реакции.

Ответ:

В домашних условиях посуду от накипи можно очистить химическим путем с помощью растворов слабых кислот. Накипь, состоящая из нерастворимых карбонатов кальция и магния ($CaCO_3$, $MgCO_3$), вступает в реакцию с кислотой, превращаясь в растворимые соли, воду и углекислый газ. Для этого используют водные растворы лимонной кислоты ($C_6H_8O_7$) или уксусной кислоты ($CH_3COOH$). Раствор кислоты заливают в посуду, нагревают и оставляют на некоторое время, после чего тщательно промывают водой.