Study Guides (247,933)
Canada (121,168)
Chemistry (166)
CHEM 120 (26)

CHEM 120 Exam Notes.docx

13 Pages
Unlock Document

CHEM 120
Carey Bissonnette

MODULE ONE Mole Method / Formula Avogadro’s number formula: N = n x Na Molecular formula: Mass of compound = x(empirical formula) Limiting Reactant Problems Percent Yield  Page 6/7: identify simultaneous and consecutive, then use the mole method + MATH = limit + yield with two  reaction equations/two unknowns (tutorial method!) Consecutive Reactions: be able to multiply by a common factor to cross out and get one reaction Percent Composition (%) For molar fraction/ratios = what you know / over what you don’t know – Stoic Coeff. If calculate product (mole), and want reactant (mole) = reactant / product  If calculate reactant (mole), and want product (mole) = product / reactant MODULE TWO Solvent = determines phase Solute = all components other Ionic = metal + nonmetal Molecular = nonmetal + nonmetal Dissociation vs. Ionization Strong electrolyte: ionic compounds or molecular that completely dissociate Weak electrolyte: molecular compounds or molecular that do not ionize completely  Molar concentration (C):  # moles of solute per litre of solution; units are mol L ­1 Molar solubility (S):  maximum # moles of solute per litre of solution; units are mol L ­1 C  S (saturated)  C = n / v D = m / v  Precipitation Reactions:  solubilities… SOLUBILITY RULES************* SLIGHTLY SOLUBLE MEANS IT WILL FULLY DISSOCIATE Net Ionic Equations: Make the molecular equation, balance, and then dissociate based on s­rules REMEMBER VALENCE ELECTRON RULES FOR CHARGES************* Page 9: Be able to solve for the impure vs. pure sample mass percentage Acid Base Reactions: know that a double arrow indicates that you have weak reactants, and that the  reaction could go backward  Acids: donate H  Bases: accept H STRONG ACIDS:  binary (3)  oxo (4) keep an eye out for: diprotic acids STRONG BASES:  group 1  group hydride/oxide NEUTRALIZATIONS: SA + SB = Strong salt +­ Water   SB + WA = Strong basic salt + Water     WB + SA = Strong acidic salt  Titration Problems: equate mole method formula to the concentration formula (above) and solve for  unknowns  OXIDATION RULES***************** 1. Elements 2. Sum 3. 1 & 2 4. Fluorine 5. Hydrogen 6. Oxygen 7. Bricl OIL RIG Disproportionation Reactions: when one reactant undergoes reduction and oxidation  REDOX METHOD 1. Oxidation States / Determine oxidation and reduction species  2. Separate half reactions and balance 3. Balance and equate electrons/half reactions 4. Cancel out and combine 5. Balance the charge with protons or hydroxides depending (left or right side depending)  6. Balance the mass (hydrogen and oxygen) MODULE THREE 1 bar = 100kPa = 10 5 Volume: always in litres Temperature: always in Kelvin (+273.15) 1 Torr = 1 mmHg Gas and the mercury manometer gas atm 1. P gasP  atmn the volumes are the same height gas  atm  2. P  > P  when the gas volume is greater    (P = P + h) 3. P   (l) > (g) – when the temperature stays the same  during phase change, the amount of heat (q) is increasing; that is the heat of fusion, heat of  vaporization, heat of gas, etc. When the temperature increases between phase changes, that is  change in T for solid, liquid, gas. And melting/boiling points. Csolid heat capacity solid Q solid ΔTsolid Q solid eat absorbed ΔT solid  fusT i C liquidheat capacity liquid Q liquidT liquid Q liquid eat absorbed ΔT liquid vap T fus C gasheat capacity gas Q gas  gas Q gas at absorbed ΔT gas ­ vap  f ­1 HEAT CAPACITY (J K ) Heat required raise temp of substance by 1C or 1K. Can be heating at constant volume or pressure. Usually just omit subscript ‘p’ because it is common. Q = CΔT  C = Q / ΔT ­1 ­1 SPECIFIC HEAT CAPACITY: J K  g Q = mCΔT       ***TO GET SPECIFIC, DIVIDE MOLAR BY  MW*** MOLAR HEAT CAPACITY: J K  mol ­1 ­1 Q = nCΔT When asked to solve for final temp and given initial temp – just solve for the change in temp (+) WORK (J) Expansion – external pressure, volume changes. Opposes the volume change (­ or +).  W = (­)P ext W = (+) Work done ON system by surroundings W = (­) Work done BY system on surroundings When asked to solve for work, when solving initial and final volume (assume initial is 0, and T  if K) FIRST LAW (J) ΔU = Q + W HEATS OF REACTION Reactions usually carry out at constant volume or pressure (atm) 1. Constant Volume – (w = 0), ΔU = Q  2. Constant Pressure – ΔH = Q 3. Normal – ΔU –W = Q Numba 2 (C­Pressure is MOST IMPORTANT) CALORIMETERS – measure heat absorbed or released Bomb – combustion, or constant volume Coffee – quick, easy Ice – keep at 0C, measure mass of ice melting No heat is lost to surroundings. If know heat capacity, can calculate heat absorbed by calorimeter. Q cal )Q rxn BOMB (Constant Volume): ΔU = Q rxn (Constant Pressure): ΔH = Q rxn GASES  Special Case. We cannot ignore the change in volume for gases – there’s usually a net production. ΔH ~ ΔU + Δn gasRT  or    Qp ~ Qv + Δngas Constant pressure & volume heat are same when there is no net production or consumption of gas.  ΔH and ΔU are not the same when there is a net production or consumption of gas **WATCH FOR UNITS! Making sure that when you have KJ, that the other thing is KJ too** THERMOCHEMICAL EQUATIONS ΔH – (+) ENDOTHERMIC ΔH – (­) EXOTHERMIC Standard Pressure: 1 barr o ΔH  = standard pressure and temperature (1 barr and 298 K) FORMATION REACTION ΔH  f general form is elements > single compound (one mole) Elements in their reference form = 0 **Carbon = occurs naturally as graphite = 0, and as diamond = 1.8 KJmol C p= heat capacity at constant pressure of 1 barr o  ΔH = (SUM – PRODUCTS) – (SUM – REACTANTS) ….multiplying each thing by its  S.Coeff. *** IF YOU REVERSE A REACTION – CHANGE THE SIGN*** We use Hess’s Law to do ^^^ = enthalpy change is same regardless of number  of steps.  MODULE FIVE Electromagnetic radiation – transmits energy via medium. Produced when electrons accelerate.  Oscillations produce electric and mag fields that propagate away.  Oscillating wave: maxima and minima Wavelength (in metres): distance between successive maxima Period (T – in seconds): time it takes for the electric field to return to its maximum strength (same as  above, essentially).  ­1 Frequency (v = 1/T in s ): cycles per unit time – number of times per second the electric field reaches  its maximum value, 1 of these units is 1 Hz λv = c (c is speed of light in metres) v = c/λ (c is speed of light in metres) Spectrum Gamma Rays > X Rays > UV Rays > Visible Rays > IR Rays > Microwaves > Radiowaves (Energy) Gamma Rays = v tho, E of an ejected e increased proportionally with v  3. Provided v >= v e were ejected instantaneously (with no observable time delay) regardless of the  o,  intensity of the incoming light (this indicates that the energy of the light must be highly localized in  space)  Energy of a Photon E photon= hv = hc / λ E  = w + (KE) photon e­ (KE) =e­  – w = h(v – v ) o Aside: E  mol photon A number W = minimum energy required to dislodge an electron from the metal’s surface Speed of Electron = use 1/2 m v2 e Line Spectra  White light dispersion, light is emitted at certain frequencies and absorbed at certain frequencies (only  certain colours of lines appear). Energy of photon determined by colour of light.  SPECTRA = QUANTIZED ENERGY OF ATOM Bohr Model of a the H atom ­  e moves around nucleaus, speed v, in circular orbit of radius r) mvr = n(h/2π) 2 E n= ­(R  H n )  Higher quanta = Higher Energy Lowest quanta = Lowest Energy (Most Stable) The “0” of energy corresponds to electron being infinitely far from nucleus JUMP = ABSORB PHOTON (E upper ELower = ) DROP = EMIT PHOTON (E upper E Lower =  **Careful of unit conversion** BLACKBODY RADIATION Normal Distribution relationship  Atoms in a heated solid oscillate  between Intensity and Wavelength with certain energies only.  (E osc v) PHOTOELECTRIC EFFECT Proportionate relationship between  The energy of light is highly  kinetic energy and velocity localized and proportional to its  frequency (Ephoton hv) LINE SPECTRA OF ATOMS Absorption and Emission Spectra The energy of an electron in an  atom it is restricted to certain  special values De Brogile’s Hypothesis Diffraction = light is a wave; diffraction pattern produced by constructive and destructive  interference of light and electron waves (SLIT EXPERIMENT – proved DB) Photoelectric Effect = light is particle­like λ  = h/mv
More Less

Related notes for CHEM 120

Log In


Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.