Química para no especializaciones

¿Cómo se purifica el agua?

La purificación del agua para beber y otros usos es un proceso complicado. Es necesario eliminar los metales pesados, un proceso que se logra mediante la adición de carbonatos y sulfatos. La contaminación por plomo puede presentar importantes problemas de salud, especialmente para los niños más pequeños. Los sulfatos y carbonatos de plomo son muy insolubles, por lo que precipitarán de la solución muy fácilmente.

Conversión de Ksp a la solubilidad

Los valores de Ksp conocidos de la tabla anterior se pueden usar para calcular la solubilidad de un compuesto dado siguiendo los pasos que se enumeran a continuación.

1. Configurar un problema ICE (Inicial, Cambio, Equilibrio) para usar el valor de Ksp para calcular la concentración de cada uno de los iones.
2. La concentración de los iones conduce a la solubilidad molar del compuesto.
3. Utilice la masa molar para convertir de solubilidad molar a solubilidad.

La Ksp del carbonato de calcio es 4.5 × 10 -9. Comenzamos por establecer una tabla ICE que muestra la disociación de CaCO 3 en iones de calcio e iones de carbonato. La variable se utilizará para representar la solubilidad molar del CaCO 3. En este caso, cada unidad de fórmula de CaCO 3 produce un ion Ca 2+ y un ion CO 3 2−. Por lo tanto, las concentraciones de equilibrio de cada ion son iguales a .

La expresión Ksp puede escribirse en términos de y luego usarse para resolver .

La concentración de cada uno de los iones en equilibrio es 6,7 × 10 -5 M. Podemos usar la masa molar para convertir de solubilidad molar a solubilidad.

Entonces, la cantidad máxima de carbonato cálcico que es capaz de disolverse en 1 litro de agua a 25 ° C es 6.7 × 10 -3 gramos. Tenga en cuenta que en el caso anterior, la proporción 1: 1 de los iones tras la disociación llevó a que la Ksp fuera igual a . Esto se conoce como una fórmula del tipo , donde es el catión y es el anión. Ahora consideremos una fórmula del tipo , como Fe (OH) 2. En este caso, la configuración de la tabla ICE se vería así:

Cuando la expresión Ksp se escribe en términos de , obtenemos el siguiente resultado para la solubilidad molar.

El La siguiente tabla muestra la relación entre Ksp y la solubilidad molar basada en la fórmula.

Las expresiones de Ksp en términos de s se pueden usar para resolver problemas en los que se usa la Ksp para calcular la solubilidad molar como en los ejemplos sobre. La solubilidad molar se puede convertir en solubilidad.