Afkalkning af kaffemaskine

Afkalkning af kaffemaskine
Opgave 1 fra august 1994 i det grønne studentereksamensopgavehæfte

I områder med hårdt vand har man i alle husholdninger problemer med tilkalkning af fx kaffemaskinen. Der sætter sig i tidens løb en belægning af calciumcarbonat inde i maskinen. Det bevirker efterhånden, at van¬det løber meget langsomt gennem maskinen, hvis denne ikke afkalkes.

Som bekendt benytter man syre til afkalkning:
H3O+(aq) + CaCO3(s) → CO2(g) + Ca2+(aq) (I)
 

a) Afstem reaktionsskemaet.
H3O+ + CaCO3 → CO2 + Ca2+ + H2O + OH-       <->
2H+ + CaCO3→ CO2 + Ca2++ H2O
Eller
2H3+O + CaCO3 ?CO2 + Ca2++3H2O

Hos en familie har kaffemaskinen fået en belægning på 5,0 g CaCO3. Familien har fortyndet saltsyre (2,0 M HCI) stående og beslutter sig til at afkalke kaffemaskinen med noget af det.
Man laver en syreblanding ved at tage 1 kop fortyndet saltsyre, som hældes i
kaffemaskinen, hvori der i forvejen er hældt 8 kopper vand.
En kop rummer 150 mL.
b) Beregn pH for syreblandingen.

Under afkalkningen fjernes de 5,0g CaCO3 ifølge reaktionsskema 1.
c) Hvor meget ændres pH for syreblandingen ved afkalkningen?

Nogen tid senere beslutter familien at anvende eddikesyre i stedet. Der laves en blanding der fylder 9 kopper i alt. Den formelle koncentration af eddikesyren er lige så stor som den formelle koncentration af saltsyre var i den første blanding.
d) Beregn pH for eddikesyreblandingen

Da familiens kaffemaskine igen trænger til afkalkning, bruges samme opskrift for eddikesyreblandingen, og vi regner med at der igen skal fjernes 5,0 g CaCO3 og at reaktionen forløber ifølge reaktionsskemaet.
e) Beregn pH for eddikesyreblandingen, når afkalkningen er til ende.

HJÆLP HJÆLP