17.2: Molaire oplosbaarheid en Ksp

Voorbeeld \ (\ PageIndex {4} \): cadmium

Cadmium is een zeer giftige milieuverontreinigende stof die afvalwater binnendringt dat verband houdt met het smelten van zink (Cd en Zn komen vaak samen voor in ZnS-ertsen) en in sommige galvaniseringsprocessen. Een manier om cadmium in effluentstromen onder controle te houden, is door natriumhydroxide toe te voegen, waardoor onoplosbaar Cd (OH) 2 (Ks = 2,5E – 14) neerslaat. Als 1000 L van een bepaald afvalwater Cd2 + bevat in een concentratie van 1,6E – 5 M, welke concentratie Cd2 + zou dan overblijven na toevoeging van 10 L 4 M NaOH-oplossing?

Oplossing

Zoals met de meeste problemen in de echte wereld, kan dit het beste worden benaderd als een reeks kleinere problemen, waarbij vereenvoudigde benaderingen waar nodig zijn.

Volume behandeld water: 1000 L + 10 L = 1010 L

Concentratie van OH – bij toevoeging aan 1000 L puur water:

(4 M) × (10 L) / (1010 L) = 0,040 M

Initiële concentratie van Cd2 + in 1010 L water:

\

De gemakkelijkste manier om dit aan te pakken is om te beginnen met aan te nemen dat een stoichiometrische hoeveelheid Cd (OH) 2 wordt gevormd, dat wil zeggen dat alle Cd2 + wordt geprecipiteerd.

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

Nu “zet het evenwicht aan” – zoek de concentratie van Cd2 + die kan bestaan in een 0,04M OH – oplossing:

Concentraties	, M	, M
initieel	o	0,04
wijzigen	+ x	+ 2x
bij evenwicht	x	.04 + 2x ≈ .04

Vervang deze waarden door de oplosbaarheidsproductexpressie:

Cd (OH) 2 (s) = 2 = 2.5E – 14