17.2: Solubilité molaire et Ksp

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

Le cadmium est un polluant environnemental hautement toxique qui pénètre dans les eaux usées associées à la fusion du zinc (Cd et Zn se rencontrent généralement ensemble dans les minerais de ZnS) et dans certains procédés de galvanoplastie. Une façon de contrôler le cadmium dans les effluents consiste à ajouter de lhydroxyde de sodium, qui précipite le Cd (OH) 2 insoluble (Ks = 2,5E – 14). Si 1000 L dune certaine eau usée contiennent du Cd2 + à une concentration de 1,6E – 5 M, quelle concentration de Cd2 + resterait-il après lajout de 10 L de solution de NaOH 4 M?

Solution

Comme pour la plupart des problèmes du monde réel, il est préférable de laborder comme une série de problèmes plus petits, en simplifiant les approximations le cas échéant.

Volume deau traitée: 1000 L + 10 L = 1010 L

Concentration dOH– sur addition à 1000 L de pur eau:

(4 M) × (10 L) / (1010 L) = 0,040 M

Concentration initiale de Cd2 + dans 1010 L deau:

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Le moyen le plus simple de résoudre ce problème est de commencer par supposer quune quantité stoechiométrique de Cd (OH) 2 est formée – cest-à-dire que tout le Cd2 + est précipité.

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

Maintenant « allumez léquilibre » – trouvez la concentration de Cd2 + qui peut exister dans une solution à 0,04M OH – solution:

Concentrations	, M	, M
initial	o	0,04
modifier	+ x	+ 2x
à léquilibre	x	.04 + 2x ≈ .04

Remplacez ces valeurs par lexpression du produit de solubilité:

Cd (OH) 2 (s) = 2 = 2.5E – 14