17.2: Solubilidade molar e Ksp

Exemplo \ (\ PageIndex {4} \): Cádmio

O cádmio é um poluente ambiental altamente tóxico que entra em águas residuais associadas à fundição de zinco (Cd e Zn geralmente ocorrem juntos em minérios ZnS) e em alguns processos de galvanoplastia. Uma forma de controlar o cádmio em fluxos de efluentes é adicionar hidróxido de sódio, que precipita o Cd (OH) 2 insolúvel (Ks = 2,5E – 14). Se 1000 L de uma determinada água residual contém Cd2 + a uma concentração de 1,6E – 5 M, que concentração de Cd2 + permaneceria após a adição de 10 L de solução de NaOH 4 M?

Solução

Tal como acontece com a maioria dos problemas do mundo real, é melhor abordado como uma série de problemas menores, simplificando aproximações conforme apropriado.

Volume de água tratada: 1000 L + 10 L = 1010 L

Concentração de OH– na adição a 1000 L de puro água:

(4 M) × (10 L) / (1010 L) = 0,040 M

Concentração inicial de Cd2 + em 1010 L de água:

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A maneira mais fácil de resolver isso é começar assumindo que uma quantidade estequiométrica de Cd (OH) 2 é formada – isto é, todo o Cd2 + é precipitado.

Concentrações	, M	, M
inicial	1.6E – 5	0,04
alteração	–1.6E – 5	–3.2E – 5
final:	0	0,04 – 3,2E – 5 ≈ 0,04

Agora “ligue o equilíbrio” – encontre a concentração de Cd2 + que pode existir em uma solução 0,04M OH-:

Concentrações	, M	, M
inicial	o	0,04
alterar	+ x	+ 2x
no equilíbrio	x	0,04 + 2x ≈ .04

Substitua esses valores em a expressão do produto de solubilidade:

Cd (OH) 2 (s) = 2 = 2,5E – 14