Kemi for ikke-store

Hvordan renser man vand?

Rensning af vand til drikke og andre anvendelser er en kompliceret proces. Tungmetaller skal fjernes, en proces udført ved tilsætning af carbonater og sulfater. Blyforurening kan udgøre store helbredsproblemer, især for yngre børn. Bly sulfater og karbonater er meget uopløselige, så det udfældes meget let af opløsningen.

Konvertering af Ksp til opløselighed

De kendte Ksp-værdier fra tabellen ovenfor kan bruges til at beregne opløseligheden af en given forbindelse ved at følge nedenstående trin.

1. Opsæt et ICE-problem (Initial, Change, Equilibrium) for at bruge Ksp-værdien til at beregne koncentrationen af hver af ionerne.
2. Koncentrationen af ioner fører til molens opløselighed af forbindelsen.
3. Brug molær masse til at konvertere fra molær opløselighed til opløselighed.

Ksp af calciumcarbonat er 4,5 × 10-9. Vi begynder med at oprette en ICE-tabel, der viser dissociationen af CaCO3 i calciumioner og carbonationer. Variablen vil blive brugt til at repræsentere den molære opløselighed af CaCO3. I dette tilfælde giver hver formlenhed af CaCO3 en Ca 2+ ion og en CO 3 2− ion. Derfor er ligevægtskoncentrationerne for hver ion lig med .

Ksp-udtrykket kan skrives med og derefter bruges til at løse .

Koncentrationen af hver af ionerne ved ligevægt er 6,7 × 10 -5 M. Vi kan bruge molmassen til at konvertere fra molær opløselighed til opløselighed.

Så den maksimale mængde calciumcarbonat, der er i stand til at opløses i 1 liter vand ved 25 ° C, er 6,7 × 10-3 gram. Bemærk, at i tilfældet ovenfor førte forholdet 1: 1 mellem ionerne ved dissociation til, at Ksp var lig med . Dette kaldes en formel af typen , hvor er kationen og er anionen. Lad os nu overveje en formel af typen , såsom Fe (OH) 2. I dette tilfælde ser opsætningen af ICE-tabellen ud som følger:

Når Ksp-udtrykket er skrevet i form af , vi får følgende resultat for molær opløselighed.

Tabel nedenfor viser sammenhængen mellem Ksp og molær opløselighed baseret på formlen.

Ksp-udtrykkene i form af s kan bruges til at løse problemer, hvor Ksp bruges til at beregne den molære opløselighed som i eksemplerne over. Molær opløselighed kan derefter konverteres til opløselighed.