17.2: Molär löslighet och Ksp

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

Kadmium är en mycket giftig miljöförorening som kommer in i avloppsvatten i samband med zinksmältning (Cd och Zn förekommer ofta tillsammans i ZnS-malmer) och i vissa galvaniseringsprocesser. Ett sätt att kontrollera kadmium i utflödesströmmar är att tillsätta natriumhydroxid, som fäller ut olöslig Cd (OH) 2 (Ks = 2,5E – 14). Om 1000 L av ett visst avloppsvatten innehåller Cd2 + i en koncentration av 1,6E – 5 M, vilken koncentration av Cd2 + skulle kvarstå efter tillsats av 10 L 4 M NaOH-lösning?

Lösning

Som med de flesta verkliga problem, är det bäst att närma sig detta som en serie mindre problem, vilket gör förenklade approximationer efter behov.

Volym behandlat vatten: 1000 L + 10 L = 1010 L

Koncentration av OH– förutom 1000 L ren vatten:

(4 M) × (10 L) / (1010 L) = 0,040 M

Initial koncentration av Cd2 + i 1010 L vatten:

\

Det enklaste sättet att ta itu med detta är att börja med att anta att en stökiometrisk kvantitet av Cd (OH) 2 bildas – det vill säga hela Cd2 + blir utfälld.

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

Nu ”slå på jämvikten” – hitta koncentrationen av Cd2 + som kan finnas i en 0,04 M OH– lösning:

Koncentrationer	, M	, M
initial	o	0,04
ändra	+ x	+ 2x
vid jämvikt	x	.04 + 2x ≈ .04

Ersätt dessa värden i löslighetsproduktuttrycket:

Cd (OH) 2 (s) = 2 = 2,5E – 14