Agua - Dureza Del

COLEGIO SAGRADOS CORAZONES LA SERENA PROF. JUAN CARLOS HIDALGO M.

DUREZA DEL AGUA Las aguas que contiene iones calcio, Ca2+, y/o iones magnesio, Mg2+, en alta concentración se conocen como aguas duras, mientras que aquellas aguas que prácticamente están libres de estos iones se conocen como aguas blandas. ¿Cómo llegan estos iones al agua? La piedra caliza o carbonato de calcio - CaCO3, y la dolomita CaMg(CO3)2 o carbonato doble de calcio y magnesio, que se encuentran bastante extendidas en la superficie de la tierra, a menudo penetran en los cauces de aguas tanto por el arrastre de las aguas de lluvia como por inundaciones. Estos carbonatos son insolubles en agua, sien embargo en presencia del dióxido de carbono (CO2) atmosférico, se transforman en bicarbonatos de calcio y magnesio que son solubles. CaCO3 (s) + CO 2 (g) + H2 O(l) → Ca2+ (ac) + 2HCO 3− (ac) −

donde HCO3 es el ión bicarbonato. El agua dura es inadecuada para algunos usos domésticos e industriales. Un ejemplo de esto ocurre cuando el agua que contiene − iones Ca2+ y iones HCO3 se calienta o hierve, se forma un precipitado de carbonato de calcio, CaCO3 . La ecuación química ilustra la reacción descrita. Ca2 + (ac) + 2HCO 3− (ac) → CaCO 3 (s) + CO 2 (g) + H2 O(l) Este carbonato de calcio es el principal componente del sarro que se acumula en calentadores de agua, calderas, tuberías, ollas y teteras. Esta gruesa capa de sarro reduce la transferencia de calor y disminuye la eficacia y durabilidad de estos utensilios domésticos. En las tuberías domésticas de agua caliente puede restringir o bloquear totalmente el flujo de agua. Para eliminar estos depósitos, se utiliza una pequeña cantidad de ácido clorhídrico, HCl, el cual reacciona con el carbonato de calcio y lo disuelve. CaCO 3 (s) + 2HCl(ac) → CaCl2 (ac) + 2H2 O(l) + CO 2 (g) En los procesos de lavado industrial y doméstico, las sales disueltas reaccionan con los ácidos grasos del jabón formando sales insolubles que impiden la formación de espuma, alterando su acción limpiadora. Se conocen dos tipos de dureza dependiendo de las especies químicas que la originan. Así, los bicarbonatos son los responsables de la llamada dureza temporal y los sulfatos de la dureza permanente. La dureza temporal puede eliminarse por ebullición del agua, en cambio, la dureza permanente solo puede ser eliminada adicionando carbonato de sodio, Na2CO3. CaSO4 (ac) + Na2 CO3 (ac)→ CaCO3 (s) + Na2SO4 (ac) Un método antiguo y tradicional para ablandar el agua consiste en adicionar Na2CO3 al agua del lavado junto con la ropa y el jabón. Así, los iones que determinan la dureza del agua precipitan como carbonato de calcio y carbonato de magnesio y se elimina con el agua del enjuague.

Referencias bibliográficas  Cataldo, J., Cerda, C. & Villagra, L. (2001). Ciencias Naturales: Química. Editorial McGraw-Hill, Santiago, Chile. UNIDAD: EL AGUA

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GUÍA DE ACTIVIDADES COMPLETACIÓN DE ORACIONES 1.

Se entiende por agua dura a aquella que contiene disueltos iones.......... y .............

2.

La dureza del agua debida denomina…..............................

3.

La dureza temporal del agua puede eliminarse por......................................del agua.

4.

El CO2 atmosférico al mezclarse con el agua contribuye a la formación de la……… ………….

5.

El sarro que se acumula ...............................

6.

Un litro de agua demora más tiempo en hervir en una tetera con sarro que en una nueva porque éste reduce la................................................................

en

a

los

los calefones

iones

bicarbonato

es un compuesto

llamado

SELECCIÓN MÚLTIPLE. Encierra en un círculo la letra de la opción correcta. 1. a) b) c) d)

Aguas duras contienen… sales minerales. sulfatos, nitratos y carbonatos. iones Ca2+ y Mg2+. − 2− iones HCO 3 y SO 4 .

2.

La dureza temporal del agua se puede eliminar por: Ebullición Adición de Na2CO3 Intercambio iónico Es correcta: Solo I Sólo II Sólo III II y III

I. II. III. a) b) c) d)

3. a) b) c) d) 4. a) b) c) d)

La definición “es aquella que está exenta de iones Ca2+ y Mg2+”, corresponde a: Agua destilada Agua potable Agua blanda Agua dura Con las aguas duras, los jabones precipitan porque sus ácidos grasos: no forman espuma. forman un residuo grisáceo. forman sales insolubles con los iones Ca2+ y Mg2+. tienen moléculas capaces de disolver las grasas.

RESPONDE 1. a) b) c) 2. 3. 4.

Escribe las ecuaciones químicas correspondientes a los siguientes reacciones: Formación de sarro por ebullición del agua Eliminación de sarro con ácido clorhídrico Eliminación de la dureza permanente con carbonato de sodio ¿Por qué los fabricantes de planchas a vapor recomiendan el uso de agua destilada? ¿De qué manera puedes distinguir entre un agua dura y agua destilada? En función de la dureza ¿qué tipo de agua es el agua hervida? Fundamenta.

INVESTIGA 1. 2.

¿Por qué el agua dura interfiere en la acción del jabón? ¿Cómo se explica que una caldera generadora de vapor que utiliza agua dura requiera de más tiempo y energía para calentar el agua?

UNIDAD: EL AGUA

se