17.2: Molær opløselighed og Ksp

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

Cadmium er et meget giftigt miljøforurenende stof, der kommer ind i spildevand forbundet med zinksmeltning (Cd og Zn forekommer almindeligvis sammen i ZnS malm) og i nogle galvaniseringsprocesser. En måde at kontrollere cadmium i spildevandstrømme er at tilsætte natriumhydroxid, som udfælder uopløseligt Cd (OH) 2 (Ks = 2,5E – 14). Hvis 1000 L af et bestemt spildevand indeholder Cd2 + i en koncentration på 1,6E – 5 M, hvilken koncentration af Cd2 + vil der være tilbage efter tilsætning af 10 L 4 M NaOH-opløsning?

Løsning

Som med de fleste problemer i den virkelige verden, benyttes dette bedst som en række mindre problemer, hvilket gør det nemmere at forenkle tilnærmelser.

Volumen behandlet vand: 1000 L + 10 L = 1010 L

Koncentration af OH– ud over 1000 L ren vand:

(4 M) × (10 L) / (1010 L) = 0,040 M

Indledende koncentration af Cd2 + i 1010 L vand:

\

Den nemmeste måde at tackle dette på er at starte med at antage, at der dannes en støkiometrisk mængde Cd (OH) 2 – det vil sige, at alt Cd2 + bliver udfældet.

Koncentrationer	, M	, M
initial	1.6E – 5	0,04
ændring	–1.6E – 5	–3.2E – 5
endelig:	0	0,04 – 3,2E – 5 ≈ .04

“Tænd for ligevægten” – find den koncentration af Cd2 +, der kan eksistere i en 0,04 M OH– løsning:

Koncentrationer	, M	, M
initial	o	0,04
ændring	+ x	+ 2x
ved ligevægt	x	.04 + 2x ≈ .04

Erstat disse værdier i opløselighedsproduktets udtryk:

Cd (OH) 2 (s) = 2 = 2.5E – 14