17.2: Molární rozpustnost a Ksp

Příklad \ (\ PageIndex {4} \): Kadmium

Kadmium je vysoce toxická látka znečišťující životní prostředí, která vstupuje do odpadních vod spojených s tavením zinku (Cd a Zn se běžně vyskytují společně v rudách ZnS) a v některých procesech galvanizace. Jedním ze způsobů řízení kadmia ve vypouštěných proudech je přidání hydroxidu sodného, který vysráží nerozpustný Cd (OH) 2 (Ks = 2,5E – 14). Pokud 1000 L určité odpadní vody obsahuje Cd2 + v koncentraci 1,6 E – 5 M, jaká koncentrace Cd2 + by zůstala po přidání 10 L 4 M roztoku NaOH?

Řešení

Stejně jako u většiny problémů v reálném světě je k tomuto nejlépe přistupovat jako k řadě menších problémů, které podle potřeby zjednodušují aproximace.

Objem upravené vody: 1000 L + 10 L = 1010 L

Koncentrace OH– při přidání k 1 000 L čisté voda:

(4 M) × (10 L) / (1010 L) = 0,040 M

Počáteční koncentrace Cd2 + v 1010 litrech vody:

\

Nejjednodušší způsob, jak to vyřešit je začít za předpokladu, že se vytvoří stechiometrické množství Cd (OH) 2 – to znamená, že se všechny Cd2 + vysráží.

Koncentrace	, M	, M
počáteční	1.6E – 5	0,04
změna	–1,6E – 5	–3.2E – 5
final:	0	0,04 – 3,2E – 5 ≈ .04

Nyní „zapněte rovnováhu“ – najděte koncentraci Cd2 +, která může existovat v 0,04M OH– řešení:

Koncentrace	, M	, M
počáteční	o	0,04
změnit	+ x	+ 2x
při rovnováze	x	.04 + 2x ≈ .04

Nahraďte tyto hodnoty do výraz produktu rozpustnosti:

Cd (OH) 2 (s) = 2 = 2,5E – 14