Проблема, страница 143 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Задания в параграфе. Параграф 20. Металлы ІА-ІIIА-групп. Глава 5. Металлы и неметаллы - страница 143.

Условие.

Проблема. Как в домашних условиях избавиться от накипи в электрическом чайнике?

Решение.

Решение 2.

Накипь в электрическом чайнике — это твердые отложения, состоящие в основном из солей кальция и магния (карбоната кальция $CaCO_3$ и карбоната магния $MgCO_3$), которые содержатся в жесткой воде. При кипячении воды они выпадают в осадок, образуя налет на нагревательном элементе и стенках чайника. Накипь не только портит вкус напитков, но и снижает эффективность нагрева, увеличивая расход электроэнергии, и может привести к поломке прибора.

Для удаления накипи в домашних условиях используются слабые кислоты, которые вступают в реакцию с карбонатами, превращая их в растворимые соли, воду и углекислый газ. Ниже представлены наиболее популярные и эффективные способы.

Способ 1: Использование лимонной кислоты

Это один из самых эффективных и безопасных способов, так как лимонная кислота не имеет резкого запаха и является пищевой добавкой.

1. Наполните чайник водой примерно на 2/3 объема.
2. Добавьте лимонную кислоту из расчета 1-2 столовые ложки (20-40 г) на 1 литр воды.
3. Включите чайник и доведите воду до кипения. Выключите его (или дайте ему выключиться автоматически).
4. Оставьте раствор в чайнике на 1-2 часа (в зависимости от количества накипи). За это время кислота растворит отложения.
5. Слейте раствор и тщательно промойте чайник чистой водой 2-3 раза.
6. Чтобы удалить остатки кислоты и возможный привкус, можно один раз прокипятить в чайнике чистую воду и слить её.

Химическая реакция, лежащая в основе этого процесса (на примере карбоната кальция):
$3CaCO_3\text{(тв.)} + 2C_6H_8O_7\text{(раств.)} \rightarrow Ca_3(C_6H_5O_7)_2\text{(раств.)} + 3H_2O\text{(ж)} + 3CO_2\text{(г)}\uparrow$
Карбонат кальция + Лимонная кислота → Цитрат кальция (растворимый) + Вода + Углекислый газ

Ответ: Для удаления накипи с помощью лимонной кислоты необходимо приготовить раствор (1-2 ст. л. на 1 л воды), прокипятить его в чайнике, оставить на 1-2 часа, а затем тщательно промыть чайник водой.

Способ 2: Использование уксуса

Уксус (9% столовый) также хорошо справляется с накипью, но имеет резкий запах, поэтому процедуру лучше проводить в хорошо проветриваемом помещении. Этот способ не рекомендуется для чайников с эмалированным или поврежденным покрытием.

1. Наполните чайник водой наполовину.
2. Добавьте уксус в соотношении 1:1 с водой (например, 0,5 л воды и 0,5 л уксуса).
3. Включите чайник, доведите до кипения и выключите.
4. Оставьте раствор на 1-3 часа. При сильных отложениях можно оставить на ночь.
5. Слейте раствор и тщательно промойте чайник проточной водой.
6. Прокипятите в чайнике полную порцию чистой воды 1-2 раза, каждый раз сливая ее, чтобы полностью избавиться от запаха уксуса.

Химическая реакция (на примере карбоната кальция):
$CaCO_3\text{(тв.)} + 2CH_3COOH\text{(раств.)} \rightarrow Ca(CH_3COO)_2\text{(раств.)} + H_2O\text{(ж)} + CO_2\text{(г)}\uparrow$
Карбонат кальция + Уксусная кислота → Ацетат кальция (растворимый) + Вода + Углекислый газ

Ответ: Для очистки чайника уксусом смешайте воду и 9% уксус в пропорции 1:1, прокипятите раствор, оставьте на несколько часов, а затем тщательно промойте чайник и прокипятите в нем чистую воду для удаления запаха.

Способ 3: Использование газированных напитков

Напитки типа "Кока-Колы" или "Спрайта" содержат ортофосфорную ($H_3PO_4$) и лимонную кислоты, которые также могут растворять накипь. Лучше использовать бесцветные напитки ("Спрайт", "7Up"), чтобы не окрасить внутреннюю поверхность чайника.

1. Дайте напитку постоять в открытом виде, чтобы вышел избыток углекислого газа.
2. Залейте напиток в чайник до уровня, покрывающего накипь (обычно 0,5-1 л).
3. Доведите до кипения и выключите чайник.
4. Оставьте на несколько часов, а при сильном загрязнении — на ночь.
5. Слейте напиток и тщательно промойте чайник водой, при необходимости удаляя размягченные остатки накипи губкой.

Основной действующий компонент — ортофосфорная кислота, которая реагирует с карбонатом кальция:
$3CaCO_3\text{(тв.)} + 2H_3PO_4\text{(раств.)} \rightarrow Ca_3(PO_4)_2\text{(осадок)} + 3H_2O\text{(ж)} + 3CO_2\text{(г)}\uparrow$

Ответ: Для удаления накипи можно залить в чайник газированный напиток (предварительно выпустив газ), прокипятить, оставить на несколько часов и тщательно промыть, удаляя размягченные отложения.

Важные рекомендации:

• Не используйте абразивные чистящие средства или металлические щетки, так как они могут повредить нагревательный элемент и внутреннее покрытие чайника.
• Не смешивайте разные чистящие средства (например, уксус и соду), так как это может привести к непредсказуемым химическим реакциям.
• После любой процедуры очистки тщательно промывайте чайник, чтобы остатки химических веществ не попали в ваши напитки.
• Регулярная чистка (раз в 1-2 месяца, в зависимости от жесткости воды) предотвратит образование толстого слоя накипи и продлит срок службы вашего чайника.