Study Guides (248,419)
United States (123,379)
Boston College (3,492)
Chemistry (53)
CHEM 1106 (3)
All (3)

COMPLETE Chemistry and Society II Notes: Part 1 (4.0ed the final exam)

12 Pages
Unlock Document

CHEM 1106
All Professors

Exam #1 Study Guide Chapter 14: • 14.1 Water: Some Unique Properties o Solid form of water (ice) is less dense than the liquid. This means water  expands when it freezes.  Ice insulates the lower layers of water; this allows fish and other  aquatic animals to survive winter in the temperate zones.  Water is also denser than most other liquids  ▯therefore liquids that  don’t dissolve in water float to the top. o Water has a high specific heat. Specific heat is the quantity of heat  required to raise the temperature of 1 g of a substance by 1 °C. o Water also has a high heat of vaporization  ▯a large amount of heat is  required to evaporate a small amount of water. o Water is a highly polar molecule  Liquid state – molecules are tumbling over one another but  remain associated through strong hydrogen bonds.  Gaseous state – molecules tumbling so violently that they break  all of the hydrogen bonds and bond with molecules surrounding  them.  Solid state – molecules take on a more ordered arrangement  forming 4 hydrogen bonds per molecule. Solid ice contains large  hexagonal holes, which extend out for billions and billions of  molecules.  • 14.2 Water in Nature o ¾ of the Earth’s surface is covered in water, 98% of which is seawater.  Less than 1% of all Earth’s water is available for human  consumption  ▯lakes and streams account for 0.01%.  Because water is a polar solvent, it readily dissolves most ionic  substances  ▯sun heats part of water and leaves salts behind.  875 million people have inadequate quantities of fresh water. o The Water Cycle and Natural Contamination  Rainwater picks up dust particles, oxygen, nitrogen and carbon  dioxide.  Carbon dioxide makes rainwater acidic because it reacts with water  to make carbonic acid (H 2CO 3).  Groundwater also contains small amounts of radon o Dissolved Minerals  Hard Water – Calcium (Ca2+), Magnesium (Mg2+), or iron salts  (Fe2+)  Soft Water – Sodium (Na+) and Potassium (K+) o Organic Matter  Rainwater dissolves matter from decaying plants and animals  ▯this   can enrich the soil but in large quantities it can contaminate water.  Bacteria, lubricants, fuels, fertilizers, microorganisms, and  pesticides are all potential contaminants of natural waters. • 14.3 Chemical and Biological Contamination o Pathogenic microorganisms (prokaryote) – disease causing organisms  from human wastes  Cholera, typhoid fever, dysentery, cryptosporidium, and giardia. o Pathogenic protozoa (eukaryote) – from animal and human feces o 30 million people in US are still threatened by pathogenic  microorganisms.  80% of all illnesses in the world is caused by water contamination. • Acid Waters o Acids formed from sulfur oxides (SOx) and nitrogen oxides (NOx) come  down from the sky in acid rain, fog and snow  ▯corrode metals, dissolve  limestone and marble. o Acids flow into streams and lakes from abandoned mines  ▯detrimental to  life.  Very acidic lakes are often clear and sparkling. • Sewage and Dying Lakes o The breakdown of organic matter by bacteria depletes dissolved oxygen  (DO) in the water and increases the plant nutrients in water. o Aerobic oxidation (degradation) – biodegradation that occurs in the  presence of dissolved oxygen o Biochemical oxygen demand (BOD) – is a measure of the amount of  oxygen needed for aerobic degradation to occur.   The greater the quantity of degradable organic wastes, the higher  the BOD. If the BOD in a lake or stream is high enough, dissolved  oxygen is depleted and no life can survive. o Nitrates and phosphates may serve as nutrients for the growth of algae,  which can cause problems. o Eutrophication – when the algae die, they become organic waste and  increase the BOD of the water.  This process can be accelerated by human waste, phosphates from  detergents, and fertilizers. o Anaerobic decay – when too much organic matter depletes the DO in a  body of water this process takes over (without oxygen). Anaerobic decay  reduces organic matter instead of oxidizing it. • Green Chemistry o Zeolites – are a class of solids that both occur naturally and can be  synthesized.  They are minerals that have a framework made of silicon,  aluminum and oxygen.  The open structure of zeolites allows them to be used in a variety  of water­remediation applications.  They help reduce the amount of waste in water but do not become  part of the waste that is generated. • 14.4 Water: Who uses it and how much? o About 70% of the world’ freshwater supply is used in agriculture, almost  all of it for irrigation. Another majority of water is used for cooling  electric power plants. o Much of the water used in the production of industrial and consumer  products is cleaned up and recycled. o In the US, every person uses 7 L for dinking and cooking purposes but  directly uses a total of about 380 L. o Automobile Manufacturing  Cyanide (CN­) and chromate (CrO 4­) both toxic are products of  chrome plating processes  ▯chemical engineers have implemented  chemical processes  that convert the molecules above to relatively  harmless ones. • 14. 5 Groundwater Contamination  ▯Tainted Tap Water o Nitrates  Well water is sometimes contaminated with nitrate ions (NO 3­) • Excess nitrates can be dangerous to infants  ▯Nitrate to  nitrite ions  ▯methemoglobinemia, blue baby syndrome • Nitrates in groundwater comes from fertilizers  o Volatile Organic Chemicals (VOCs)  Something that is volatile evaporates easily without excessive  heating.  VOCs are also air pollutants and can contaminate groundwater and  add undesirable odors to drinking water.  VOCs include trichloroethylene (dry­cleaning solvent) and come  from industrial activity, landfills, and gasoline leaks etc… o Leaking underground storage tanks  Contaminate groundwater from petroleum, lead, mercury and other  hazardous chemicals. • 14.6 Making Water Fit to Drink o Safe Drinking Water Act  Passed in 1974 by EPA to set, monitor and enforce national health  based standards for a variety of contaminants in municipal water  supplies.  • 90 regulated substances under this act. o But Not a Drop to Drink  Clean drinking water is scarce in Bangladesh  ▯40 years ago  thousands of tubewells were constructed to provide clean drinking  water within 100m of every family  ▯halved infant mortality rate.  Now chronic arsenic poisoning is a new risk  ▯arsenic occurs  naturally in the mineral formations of the region.  Arsenic threatens over 100 million people in Bangladesh ▯ deeper  wells and certain types of charcoal/ceramic filters can get rid of  arsenic but most people can’t afford this. o Water Treatment   The first step in water treatment is to add slaked lime and alum (a  flocculent – a substance that causes particles to clump  together) • The aluminum hydroxide coagulates colloidal particles and  bacteria. These are then removed by filtering through sand  and gravel filters. • It is then aerated to improve tasted and remove odors. o Chemical Disinfection  Chlorine (Cl 2)– is added to kill any remaining bacteria. • Risk of chlorine treatment – harmful chlorinated  compounds can form
More Less

Related notes for CHEM 1106

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.