Chimie pentru non-majori

Cum purificați apa?

Purificarea apei pentru băut și alte utilizări este un proces complicat. Metalele grele trebuie îndepărtate, un proces realizat prin adăugarea de carbonați și sulfați. Contaminarea cu plumb poate prezenta probleme majore de sănătate, în special pentru copiii mai mici. Sulfatii de plumb si carbonatii sunt foarte insolubili, deci vor precipita foarte usor din solutie.

Conversia Ksp până la solubilitate

Valorile Ksp cunoscute din tabelul de mai sus pot fi utilizate pentru a calcula solubilitatea unui compus dat urmând pașii de mai jos.

1. Configurați o problemă ICE (Initial, Change, Equilibrium) pentru a utiliza valoarea Ksp pentru a calcula concentrația fiecăruia dintre ioni.
2. Concentrația ionilor duce la solubilitatea molară a compusului.
3. Utilizați masa molară pentru a converti de la solubilitatea molară la solubilitate.

Ksp de carbonat de calciu este de 4,5 × 10-9. Începem prin stabilirea unui tabel ICE care arată disocierea CaCO3 în ioni de calciu și ioni de carbonat. Variabila va fi utilizată pentru a reprezenta solubilitatea molară a CaCO3. În acest caz, fiecare unitate de formulă a CaCO3 produce un ion Ca 2+ și un ion CO 3 2−. Prin urmare, concentrațiile de echilibru ale fiecărui ion sunt egale cu .

Expresia Ksp poate fi scrisă în termeni de și apoi utilizată pentru a rezolva pentru .

Concentrația fiecăruia dintre ioni la echilibru este de 6,7 × 10 -5 M. Putem folosi masa molară pentru a converti de la solubilitatea molară la solubilitate.

Deci, cantitatea maximă de carbonat de calciu care este capabilă să se dizolve în 1 litru de apă la 25 ° C este de 6,7 × 10 -3 grame. Rețineți că, în cazul de mai sus, raportul 1: 1 al ionilor la disociere a condus la faptul că Ksp este egal cu . Aceasta este denumită o formulă de tip , unde este cation și este anionul. Acum să analizăm o formulă de tip , cum ar fi Fe (OH) 2. În acest caz, configurarea tabelului ICE ar arăta după cum urmează:

Când expresia Ksp este scrisă în termeni de , obținem următorul rezultat pentru solubilitatea molară.

The Tabelul de mai jos arată relația dintre Ksp și solubilitatea molară pe baza formulei.

Expresiile Ksp în termeni de s pot fi folosite pentru a rezolva problemele în care Ksp este utilizat pentru a calcula solubilitatea molară ca în exemple de mai sus. Solubilitatea molară poate fi apoi convertită în solubilitate.