17.2: Molaarinen liukoisuus ja Ksp
Esimerkki \ (\ PageIndex {4} \): kadmium
Kadmium on erittäin myrkyllinen ympäristön epäpuhtaus, joka pääsee sinkkisulatukseen (Cd ja Zn esiintyy yhdessä ZnS-malmeissa) ja joissakin galvanointiprosesseissa liittyviin jätevesiin. Yksi tapa hallita kadmiumia poistovirroissa on lisätä natriumhydroksidia, joka saostaa liukenemattoman Cd (OH) 2: n (Ks = 2,5E-14). Jos 1000 litraa tiettyä jätevettä sisältää Cd2 + -pitoisuutta 1,6 E – 5 M, mikä Cd2 + -pitoisuus jää jäljelle 10 litran 4 M NaOH-liuoksen lisäämisen jälkeen?
Ratkaisu
Kuten useimpiin reaalimaailman ongelmiin, tähän lähestytään parhaiten pienempien ongelmien sarjana, mikä yksinkertaistaa likiarvoja tarvittaessa. id = ”4369ec67b9″>
Käsitellyn veden määrä: 1000 L + 10 L = 1010 L
OH-pitoisuus – lisäämällä 1000 litraan puhdasta vesi:
(4 M) × (10 L) / (1010 L) = 0,040 M
Cd2 +: n alkuperäinen pitoisuus 1010 litraan vettä:
\
Helpoin tapa puuttua tähän on aloittaa olettamalla, että muodostuu stoikiometrinen määrä Cd (OH) 2: ta – eli kaikki Cd2 + saostuu.
| Pitoisuudet | , M | , M |
|---|---|---|
| alkuperäinen | 1.6E – 5 | 0.04 |
| muutos | –1.6E – 5 | –3.2E – 5 |
| lopullinen: | 0 | 0,04 – 3,2E – 5 ≈ .04 |
”Kytke sitten tasapaino päälle” – etsi Cd2 + -pitoisuus, joka voi esiintyä 0,04 M OH– -liuoksessa:
| Pitoisuudet | , M | , M |
|---|---|---|
| ensimmäinen | o | 0,04 |
| muuta | + x | + 2x |
| tasapainossa | x | .04 + 2x ≈ .04 |
Korvaa nämä arvot liukoisuustuotteen lauseke:
Cd (OH) 2 (s) = 2 = 2,5E – 14