17.2: Molar løselighet og Ksp

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

Kadmium er et svært giftig miljøforurensende stoff som kommer inn i avløpsvann assosiert med sinksmelting (Cd og Zn forekommer ofte sammen i ZnS-malm) og i noen galvaniseringsprosesser. En måte å kontrollere kadmium i avløpsstrømmer er å tilsette natriumhydroksid, som feller ut uoppløselig Cd (OH) 2 (Ks = 2,5E – 14). Hvis 1000 L av et bestemt avløpsvann inneholder Cd2 + i en konsentrasjon på 1.6E – 5 M, hvilken konsentrasjon av Cd2 + vil da være igjen etter tilsetning av 10 L 4 M NaOH-løsning?

Løsning

Som med de fleste problemer i den virkelige verden, blir dette best nærmet som en serie med mindre problemer, noe som gjør det enklere å tilnærme seg etter behov.

Volum behandlet vann: 1000 L + 10 L = 1010 L

Konsentrasjon av OH– i tillegg til 1000 L ren vann:

(4 M) × (10 L) / (1010 L) = 0,040 M

Innledende konsentrasjon av Cd2 + i 1010 L vann:

\

Den enkleste måten å takle dette på er å starte med å anta at en støkiometrisk mengde av Cd (OH) 2 dannes – det vil si at hele Cd2 + blir utfelt.

Konsentrasjoner	, M	, M
initial	1.6E – 5	0,04
endring	–1.6E – 5	–3.2E – 5
final:	0	0,04 – 3,2E – 5 ≈ .04

Nå «slå på likevekten» – finn konsentrasjonen av Cd2 + som kan eksistere i en 0,04 M OH– løsning:

Konsentrasjoner	, M	, M
initial	o	0,04
endre	+ x	+ 2x
ved likevekt	x	.04 + 2x ≈ .04

Erstatt disse verdiene til løselighetsproduktuttrykket:

Cd (OH) 2 (s) = 2 = 2.5E – 14