Chemistry for Non-Majorors

Jak čistíte vodu?

Čištění vody k pití a dalším účelům je složitý proces. Je třeba odstranit těžké kovy, což je proces prováděný přidáním uhličitanů a síranů. Kontaminace olovem může představovat velké zdravotní problémy, zejména u mladších dětí. Sírany a uhličitany olovnaté jsou velmi nerozpustné, takže se z roztoku velmi snadno vysráží.

Konverze Ksp do rozpustnosti

Známé hodnoty Ksp z výše uvedené tabulky lze použít k výpočtu rozpustnosti dané sloučeniny podle níže uvedených kroků.

1. Nastavení problému ICE (Initial, Change, Equilibrium) za účelem použití hodnoty Ksp pro výpočet koncentrace každého z iontů.
2. Koncentrace iontů vede k molární rozpustnosti sloučeniny.
3. Použijte molární hmotnost k převodu z molární rozpustnosti na rozpustnost.

Ksp uhličitanu vápenatého je 4,5 × 10-9. Začneme nastavením tabulky ICE ukazující disociaci CaCO 3 na ionty vápníku a uhličitany. Proměnná bude použita k vyjádření molární rozpustnosti CaCO 3. V tomto případě každá jednotka vzorce CaCO 3 poskytuje jeden iont Ca 2+ a jeden CO 3 2 ion. Proto jsou rovnovážné koncentrace každého iontu rovny .

Výraz Ksp lze napsat pomocí výrazů a poté použít k řešení .

Koncentrace každého z iontů v rovnováze je 6,7 × 10 -5 M. K převodu z molární rozpustnosti na rozpustnost můžeme použít molární hmotnost.

Takže maximální množství uhličitanu vápenatého, které je schopné rozpustit v 1 litru vody při 25 ° C, je 6,7 × 10 -3 gramů. Všimněte si, že ve výše uvedeném případě poměr iontů 1: 1 při disociaci vedl k tomu, že Ksp byl roven . Toto se označuje jako vzorec typu , kde je kation a je anion. Uvažujme nyní vzorec typu , například Fe (OH) 2. V takovém případě by nastavení tabulky ICE vypadalo takto:

Když je výraz Ksp napsán ve smyslu , získáme následující výsledek molární rozpustnosti.

Níže uvedená tabulka ukazuje vztah mezi Ksp a molární rozpustností na základě vzorce.

Ksp výrazy ve smyslu s lze použít k řešení problémů, ve kterých se Ksp používá k výpočtu molární rozpustnosti jako v příkladech výše. Molární rozpustnost lze poté převést na rozpustnost.