17.2: Molare Löslichkeit und Ksp

Beispiel \ (\ PageIndex {4} \): Cadmium

Cadmium ist ein hochgiftiger Umweltschadstoff, der in Abwässer gelangt, die mit dem Schmelzen von Zink verbunden sind (Cd und Zn treten üblicherweise zusammen in ZnS-Erzen auf) und bei einigen Galvanikprozessen. Eine Möglichkeit zur Kontrolle von Cadmium in Abwasserströmen ist die Zugabe von Natriumhydroxid, das unlösliches Cd (OH) 2 ausfällt (Ks = 2,5E – 14). Wenn 1000 l eines bestimmten Abwassers Cd2 + in einer Konzentration von 1,6E – 5 M enthalten, welche Konzentration von Cd2 + würde nach Zugabe von 10 l 4 M NaOH-Lösung verbleiben?

Lösung

Wie bei den meisten Problemen der realen Welt wird dies am besten als eine Reihe kleinerer Probleme angegangen, wobei gegebenenfalls vereinfachende Näherungen vorgenommen werden.

Volumen des behandelten Wassers: 1000 l + 10 l = 1010 l

Konzentration von OH– bei Zugabe zu 1000 l reinem Wasser Wasser:

(4 M) × (10 l) / (1010 l) = 0,040 M

Anfangskonzentration von Cd2 + in 1010 l Wasser:

\

Der einfachste Weg, dies zu beheben Zunächst wird angenommen, dass eine stöchiometrische Menge von Cd (OH) 2 gebildet wird – das heißt, das gesamte Cd2 + wird ausgefällt.

Konzentrationen	, M	, M
initial	1.6E – 5	0.04
change	–1.6E – 5	–3.2E – 5
final:	0	0,04 – 3,2E – 5 ≈ 0,04

Schalten Sie nun das Gleichgewicht ein – ermitteln Sie die Konzentration von Cd2 +, die in einer 0,04 M OH– -Lösung vorhanden sein kann:

Konzentrationen	, M	, M
initial	o	0,04
Ändern Sie	+ x	+ 2x
im Gleichgewicht	x	.04 + 2x ≈ .04

Ersetzen Sie diese Werte durch der Ausdruck des Löslichkeitsprodukts:

Cd (OH) 2 (s) = 2 = 2,5E – 14