Chimie pour les non-majeures

Comment purifiez-vous leau?

La purification de leau pour la boisson et dautres usages est un processus compliqué. Les métaux lourds doivent être éliminés, un processus accompli par addition de carbonates et de sulfates. La contamination par le plomb peut présenter des problèmes de santé majeurs, en particulier pour les jeunes enfants. Les sulfates et carbonates de plomb sont très insolubles et précipitent donc très facilement hors de la solution.

Conversion de Ksp à la solubilité

Les valeurs Ksp connues du tableau ci-dessus peuvent être utilisées pour calculer la solubilité dun composé donné en suivant les étapes énumérées ci-dessous.

1. Configurer un problème ICE (Initial, Change, Equilibrium) afin dutiliser la valeur Ksp pour calculer la concentration de chacun des ions.
2. La concentration des ions conduit à la solubilité molaire du composé.
3. Utilisez la masse molaire pour passer de la solubilité molaire à la solubilité.

Le Ksp du carbonate de calcium est de 4,5 × 10 -9. Nous commençons par mettre en place un tableau ICE montrant la dissociation du CaCO 3 en ions calcium et en ions carbonate. La variable sera utilisée pour représenter la solubilité molaire du CaCO 3. Dans ce cas, chaque unité de formule de CaCO 3 donne un ion Ca 2+ et un ion CO 3 2−. Par conséquent, les concentrations déquilibre de chaque ion sont égales à .

Lexpression Ksp peut être écrite en termes de , puis utilisée pour résoudre .

La concentration de chacun des ions à léquilibre est de 6,7 × 10 -5 M. Nous pouvons utiliser la masse molaire pour passer de la solubilité molaire à la solubilité.

Ainsi, la quantité maximale de carbonate de calcium capable de se dissoudre dans 1 litre deau à 25 ° C est de 6,7 × 10 -3 grammes. Notez que dans le cas ci-dessus, le rapport 1: 1 des ions lors de la dissociation conduit à ce que le Ksp soit égal à . Cest ce quon appelle une formule du type , où est le cation et est lanion. Examinons maintenant une formule du type , telle que Fe (OH) 2. Dans ce cas, la configuration de la table ICE ressemblerait à ceci:

Lorsque lexpression Ksp est écrite en termes de , nous obtenons le résultat suivant pour la solubilité molaire.

Le Le tableau ci-dessous montre la relation entre Ksp et la solubilité molaire basée sur la formule.

Les expressions Ksp en termes de s peuvent être utilisées pour résoudre des problèmes dans lesquels le Ksp est utilisé pour calculer la solubilité molaire comme dans les exemples au dessus. La solubilité molaire peut alors être convertie en solubilité.