Química para não principais

Como você purifica a água?

A purificação de água para beber e outros usos é um processo complicado. Os metais pesados precisam ser removidos, um processo realizado pela adição de carbonatos e sulfatos. A contaminação por chumbo pode representar grandes problemas de saúde, especialmente para crianças mais novas. Sulfatos e carbonatos de chumbo são muito insolúveis, portanto, precipitarão da solução muito facilmente.

Conversão de Ksp para solubilidade

Os valores Ksp conhecidos da Tabela acima podem ser usados para calcular a solubilidade de um determinado composto seguindo as etapas listadas abaixo.

1. Configure um problema de ICE (Inicial, Mudança, Equilíbrio) para usar o valor Ksp para calcular a concentração de cada um dos íons.
2. A concentração dos íons leva à solubilidade molar do composto.
3. Use a massa molar para converter de solubilidade molar em solubilidade.

O Ksp de carbonato de cálcio é 4,5 × 10 -9. Começamos criando uma tabela ICE mostrando a dissociação de CaCO 3 em íons de cálcio e íons de carbonato. A variável será usada para representar a solubilidade molar de CaCO 3. Nesse caso, cada unidade da fórmula de CaCO 3 produz um íon Ca 2+ e um íon CO 3 2−. Portanto, as concentrações de equilíbrio de cada íon são iguais a .

A expressão Ksp pode ser escrita em termos de e então usada para resolver .

A concentração de cada um dos íons em equilíbrio é 6,7 × 10 -5 M. Podemos usar a massa molar para converter de solubilidade molar em solubilidade.

Portanto, a quantidade máxima de carbonato de cálcio que é capaz de se dissolver em 1 litro de água a 25 ° C é 6,7 × 10 -3 gramas. Observe que, no caso acima, a proporção de 1: 1 dos íons após a dissociação levou ao Ksp sendo igual a . Isso é conhecido como uma fórmula do tipo , onde é o cátion e é o ânion. Agora vamos considerar uma fórmula do tipo , como Fe (OH) 2. Neste caso, a configuração da tabela ICE seria semelhante à seguinte:

Quando a expressão Ksp é escrita em termos de , obtemos o seguinte resultado para a solubilidade molar.

O A tabela abaixo mostra a relação entre Ksp e solubilidade molar com base na fórmula.

As expressões Ksp em termos de s podem ser usadas para resolver problemas em que o Ksp é usado para calcular a solubilidade molar como nos exemplos acima. A solubilidade molar pode então ser convertida em solubilidade.