17.2: Solubilitate molară și Ksp

Exemplu \ (\ PageIndex {4} \): Cadmiu

Cadmiul este un poluant de mediu foarte toxic care pătrunde în apele uzate asociate cu topirea zincului (Cd și Zn apar de obicei împreună în minereuri ZnS) și în unele procese de galvanizare. O modalitate de a controla cadmiul în fluxurile de efluenți este de a adăuga hidroxid de sodiu, care precipită Cd (OH) 2 insolubil (Ks = 2.5E-14). Dacă 1000 L dintr-o anumită apă reziduală conține Cd2 + la o concentrație de 1,6E – 5 M, ce concentrație de Cd2 + ar rămâne după adăugarea a 10 L de soluție de NaOH 4 M? div> Soluție

La fel ca în cazul majorității problemelor din lumea reală, acest lucru este cel mai bine abordat ca o serie de probleme mai mici, simplificând aproximările după caz.

Volumul de apă tratată: 1000 L + 10 L = 1010 L

Concentrația de OH– la adăugarea a 1000 L de pur apă:

(4 M) × (10 L) / (1010 L) = 0,040 M

Concentrația inițială de Cd2 + în 1010 L de apă:

\

Cel mai simplu mod de a aborda acest lucru este de a începe prin a presupune că se formează o cantitate stoichiometrică de Cd (OH) 2 – adică, tot Cd2 + se precipită.

Concentrații	, M	, M
initial	1.6E – 5	0.04
modificare	–1.6E – 5	–3.2E – 5
final:	0	0.04 – 3.2E – 5 ≈ .04

Acum „activați echilibrul” – găsiți concentrația de Cd2 + care poate exista într-o soluție 0,04M OH–:

Concentrații	, M	, M
initial	o	0.04
schimbare	+ x	+ 2x
la echilibru	x	.04 + 2x ≈ .04

Înlocuiți aceste valori în expresia produsului de solubilitate:

Cd (OH) 2 (s) = 2 = 2.5E – 14