Qual a ionização relativa do ácido, em cada uma das quatro seguintes soluções?
a) Ácido formico 1,0M b) Ácido propionico 0,010M c) HCN 0,025 M
d) Ácido nicotínico 0,35M

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente comparar a ionização relativa de quatro ácidos diferentes em soluções com determinadas concentrações. Isso está relacionado à química de ácidos e bases, especificamente como os ácidos se dissociam em solução aquosa. Para resolver isso, vamos precisar saber as constantes de ionização (Ka) de cada ácido e usar uma fórmula que relaciona a concentração do ácido com sua ionização.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é ionização relativa. Basicamente, ela nos diz o quanto um ácido se dissocia em íons quando dissolvido em água. Quanto maior a ionização, mais o ácido libera íons H⁺. A ionização relativa pode ser calculada usando a seguinte fórmula:
alpha = raizKaC
Onde:
  • é o grau de ionização.
  • é a constante de ionização do ácido.
  • é a concentração do ácido.
Essa fórmula assume que o ácido é fraco e que sua ionização é pequena em relação à concentração inicial.

Passo 3

Agora, precisamos saber as constantes de ionização ( ) de cada um dos ácidos mencionados:
a) Ácido fórmico (HCOOH):
b) Ácido propiónico (C₂H₅COOH):
c) Ácido cianídrico (HCN):
d) Ácido nicotínico (também conhecido como ácido niacínico, C₆H₅NO₂):

Passo 4

Vamos calcular o grau de ionização ( alpha = raizKaC ) para cada ácido usando a fórmula mencionada:
alpha = raiz1,77 times 10^-41,0 = raiz1,77 times 10^-4 approx 0,0133 ou 1,33%
Vamos substituir os valores de alpha = raiz1,34 times 10^-50,010 = raiz1,34 times 10^-3 approx 0,037 ou 3,7% e alpha = raiz4,9 times 10^-100,025 = raiz1,96 times 10^-8 approx 1,4 times 10^-4 ou 0,014% para cada ácido.
a) Ácido fórmico 1,0 M:
alpha = raiz6,1 times 10^-50,35 = raiz1,743 times 10^-4 approx 0,0132 ou 1,32%
b) Ácido propiónico 0,010 M:
c) HCN 0,025 M:
d) Ácido nicotínico 0,35 M:

Passo 5

Agora que temos os graus de ionização para cada ácido, podemos compará-los:
  • Ácido propiónico: 3,7%
  • Ácido fórmico: 1,33%
  • Ácido nicotínico: 1,32%
  • HCN: 0,014%

Resposta

A ionização relativa dos ácidos, do mais ionizado para o menos ionizado, é a seguinte:
b) Ácido propionico 0,010 M > a) Ácido fórmico 1,0 M ≈ d) Ácido nicotínico 0,35 M > c) HCN 0,025 M

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