На бессточное озеро (рН воды в нем равно 6,5) площадью S = 25 км2 и средней глубиной Н = 3 м в течение нескольких часов выпало h = 30 мм кислых (рН = 5,1) дождевых осадков. Определить: а) рассчитать величину рН воды в озере после дождя при условии полного смешения озерной и дождевой вод (исходную щелочность воды, обуславливающую частичную нейтрализацию ионов водорода, поступающих в природные воды с атмосферными осадками не учитывать), оценить опасность данного закисления воды для гидробионтов озера; (Решение → 35171)

Заказ №38706

Условие задания: На бессточное озеро (рН воды в нем равно 6,5) площадью S = 25 км2 и средней глубиной Н = 3 м в течение нескольких часов выпало h = 30 мм кислых (рН = 5,1) дождевых осадков. Определить: а) рассчитать величину рН воды в озере после дождя при условии полного смешения озерной и дождевой вод (исходную щелочность воды, обуславливающую частичную нейтрализацию ионов водорода, поступающих в природные воды с атмосферными осадками не учитывать), оценить опасность данного закисления воды для гидробионтов озера; б) определить массу серной и азотной кислот, поступивших в озеро с дождевой водой, исходя из того, что отношение массы активных ионов водорода, поступивших с первой и второй из них в озеро с дождевыми осадками равно 90:10; в) определить при какой величине рН дождя величина рН воды в озере снизится до 5,0. В какой степени такое снижение рН будет угрожать гидробионтам и в чем будет состоять эта угроза? Ход решения задачи: Дано: Площадь озера (S) 25 км2 Глубина озера (H) 3 м Количество выпавших осадков (h) 30 мм рН воды в озере 6,5 рН выпавших осадков 5,1 соотношение в осадках H2SO4:HNO3=90:10 Найти: рН воды в озере после дождя. Массу серной и азотной кислот, поступивших в озеро с дождевой водой. Определить при какой рН дождя величина рН воды в озере снизится до 5,0 и оценить угрозу этого снижения рН для гидробионтов.

Решение:

9) Рассчитаем объем озера для этого умножим его площадь (S) на глубину (H): Переведем площадь из км2 в м2 : 25 км2*106=25000000 м2 Vоз=Sоз*Hоз Vоз= 25000000м2*3м=75*106 м 3=75*109 л 30) Чтобы вычислить концентрацию ионов водорода в озере воспользуемся формулой вычисления рН: pН = –lg[H+ ] рН - это водородный показатель воды, характеризующий содержание в ней активных ионов водорода (H+ ). Концентрация H+ выражена в моль/дм3 (моль/л) воды. Пусть искомая концентрация x, тогда, зная рН найдем: –lg[H+ ]=–lg x = 6,5 lg x = -6,5 [H+ ] = 10-6,5 = 3,16*10-7 (моль/л) 31) Поскольку 1 моль водорода равен 1 г, для нахождения массы ионов водорода в озере составим пропорцию: Дано: Решение: [H+ ]= 3,16*10-7моль/л  = V * [H+ ] = 75*109л * 3,16*10-7 моль/л = 23700моль V = 75*109 л m = Mr *  = 1 г/моль * 23700моль = 23700г Mr(H) = 1 г/моль m(H) = ? Ответ: 23700 г 32) Рассчитаем объем выпавших на озеро осадков. Знаем, что выпало 30 мм осадков. Миллиметр выпавших осадков — это один литр воды на квадратный метр. А наше озеро имеет площадь 25 км2 . Значит, на озеро выпало 0,03м*25000000м2=750000 м3=75*107 л. 33) По условию задачи рН выпавших осадков 5,1. Значит, можем вычислить концентрацию ионов водорода в выпавших осадках: pН = –lg[H+ ] –lg[H+ ]=–lg x = 5,1 lg x = -5,1 [H+ ] = 10-5,1 = 7,94*10-6 (моль/л) Вычислим массу ионов водорода в выпавших осадках: Дано: Решение: [H+ ]= 7,94*10-6 моль/л  = V * [H+ ] = 75*107л * 7,94*10-6 моль/л = 5955моль V = 75*107л m = Mr *  = 1 г/моль * 5955моль = 5955г Mr(H) = 1 г/моль m(H+ ) = ? Ответ: 5955 г 34) Определим массу ионов водорода, в выпавших осадках обусловленную серной и азотной кислотой. f = 90:10 Доля водорода, приходящаяся на серную кислоту - 0,9. 5955 г * 0,9 = 5359,5г Доля водорода, приходящаяся на азотную кислоту - 0,1. 5955 0,1 = 595,5 г