21
Chapter 3 notes solutions.notebook 1 April 01, 2015 Oct 810:35 PM 3.1 Percent Composition The percentage composition of a compound refers to the relative mass of each element in a compound. The Law of Definite Proportions states that the elements in a given chemical compound are always present in the same proportion by mass. Water Hydrogen Peroxide Sep 307:43 PM The mass of an element in a compound can be expressed as mass percent or PERCENTAGE COMPOSITION (the relative mass of each element in a compound expressed as percent). Calculating % Composition (2 types): 1. Given Compound Only 2. Given a Mass Sample {Bubble gum activity}

3.1 Percent Composition - Mrs Hudson's BlogChapter 3 notes solutions.notebook 4 April 01, 2015 Oct 8 10:57 PM Calculating % Composition from a Formula Example 1: Determine the percent

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • Chapter 3 notes  solutions.notebook

    1

    April 01, 2015

    Oct 810:35 PM

    3.1 Percent CompositionThe percentage composition of a compound 

    refers to the relative mass of each element 

    in a compound.

    The Law of Definite Proportions states that the elements in a given chemical compound are always present in the same proportion by mass.

    Water Hydrogen Peroxide

    Sep 307:43 PM

    The mass of an element in a compound can be expressed as mass percent or PERCENTAGE COMPOSITION (the relative mass of each element in a compound expressed as percent).

    Calculating % Composition (2 types):

    1.  Given Compound Only

    2.  Given a Mass Sample

    {Bubble gum activity}

  • Chapter 3 notes  solutions.notebook

    2

    April 01, 2015

    Oct 810:46 PM

    Example 1: A sample of a compound has a total mass of 48.72g. The sample is found to contain 32.69g of zinc and 16.03g of sulfur. What is the percent composition of the compound?  Need to take the mass of zinc and divide it by the total mass 

    Need to take the mass of sulfur and divide it by the total mass

    Oct 810:52 PM

    Example 2: A chemical has a total mass of 156.87g and is made up of C, O, and N. The sample contains 83.25g of carbon and 36.55g of O. Calculate the percent composition of each element.

    *Don't worry about sig figs...just put the percents to two decimal places!

  • Chapter 3 notes  solutions.notebook

    3

    April 01, 2015

    Oct 912:19 PM

    Practice Problems

    page 82 #14

    Oct 810:55 PM

    Practice Problems

    page 82 #14

  • Chapter 3 notes  solutions.notebook

    4

    April 01, 2015

    Oct 810:57 PM

    Calculating % Composition from a FormulaExample 1: Determine the percent composition of aluminum hydroxide, Al(OH)3.

    Oct 811:01 PM

    Example 2:a) Calculate the percent composition of iron (III) oxide.

    b) Calculate the mass of iron that could be extracted from a 2500.0g sample of iron (III) oxide. 

    Practice Problems

    page 85 #58

  • Chapter 3 notes  solutions.notebook

    5

    April 01, 2015

    Oct 119:37 AM

    Oct 158:41 AM

  • Chapter 3 notes  solutions.notebook

    6

    April 01, 2015

    Oct 158:44 AM

    3.2 Empirical Formula

    The formula of a compound expressed as the smallest possible whole number ratio of subscripts of the elements in the formula.

    Molecular Formula  Empirical Formula

    C2H4

    C6H12O6

    H2O

    C2H6

    H2O2

    C3H4

    Oct 158:47 AM

    Can different compounds have the same empirical formula?

    Example: Benzene  C6H6Ethyne C2H2

  • Chapter 3 notes  solutions.notebook

    7

    April 01, 2015

    Oct 158:49 AM

    Note: Ionic compounds DO NOT have molecular formulas.

    *They exist as a ratio of ions.*The empirical formula of an ionic compound is usually the same as its chemical formula.

    Oct 158:52 AM

    Steps to Finding Empirical Formula

    Percent to massMass to moleDivide by smallMultiply til'whole

  • Chapter 3 notes  solutions.notebook

    8

    April 01, 2015

    Oct 158:55 AM

    Example 1: Calculate the empirical formula of a compound that is 25.9% nitrogen and 74.1% oxygen.

    Oct 159:28 AM

    What would you multiply by to get a whole number?

  • Chapter 3 notes  solutions.notebook

    9

    April 01, 2015

    Oct 159:43 AM

    Example 2: Determine the empirical formula of a compound that has 80.2% carbon, 9.62% hydrogen and 10.2% oxygen.

    Oct 159:52 AM

    Example 3: Calculate the empirical formula of a compound containing 11.2g of iron and 21.3g of chlorine.

  • Chapter 3 notes  solutions.notebook

    10

    April 01, 2015

    Oct 159:59 AM

    Example 4: Calculate the empirical formula of a compound that is 85.6% carbon and 14.4% hydrogen.

    Oct 1510:00 AM

    Practice Problems

    page 89 #912page 91 #1316page 94 #2,4,6,7

  • Chapter 3 notes  solutions.notebook

    11

    April 01, 2015

    Oct 151:22 PM

    Exit Pass

    What is the empirical formula of a compound that contains 67.6% mercury, 10.8% sulfur, and 21.6% oxygen?

    Oct 217:49 AM

    Determining the Empirical Formula of a Hydrate

    *Many ionic compounds crystallize from a water solution with water molecules incorporated into their structure. This is called a hydrate.

  • Chapter 3 notes  solutions.notebook

    12

    April 01, 2015

    Oct 217:57 AM

    Every hydrate has a specific number of water molecules bonded to each formula unit.

    MgSO4  7H2O

    CaSO4  2H2O

    Ba(OH)2  8H2O

    CaCl2  6H2O

    Fe(OH)2  3H2O *You need to remember the prefixes!

    Oct 218:01 AM

    Calculations

    Example 1: A 50.0g sample of a hydrate of barium hydroxide, Ba(OH)2, contains 27.2g of Ba(OH)2. Find the value of x in Ba(OH)2  xH2O.

  • Chapter 3 notes  solutions.notebook

    13

    April 01, 2015

    Oct 218:04 AM

    Example 2: A 3.34g sample of a hydrate has the formula SrS2O3  xH2O and contains 2.30g of SrS2O3. Find the formula of the hydrate.

    Oct 218:08 AM

    Example 3: The mass of water in a hydrate of MnCl2  xH2O is 36.4g.The total mass of the hydrate is 100g. What is the empirical formula of the hydrate?

  • Chapter 3 notes  solutions.notebook

    14

    April 01, 2015

    Oct 218:13 AM

    Example 4: A hydrate of zinc nitrate has the formula Zn(NO3)2  xH2O. If the mass of 1 mol of the anhydrous zinc nitrate is 63.67% of the mass of 1 mol of the hydrate, what is the value of x?

    Oct 218:15 AM

    Example 5: A 9.00g sample of calcium phosphate tetrahydrate was thoroughly heated to remove all the water of hydration. What is the mass of the anhydrous calcium phosphate?

  • Chapter 3 notes  solutions.notebook

    15

    April 01, 2015

    Oct 218:20 AM

    Practice Problems

    page 108 #21

    Oct 298:40 AM

    3.3 Molecular Formula

    Suppose a suspect in a theft investigation is a researcher in a biology laboratory. The suspect works with formaldehyde, CH2O. Police officers find traces of a substance at the crime scene and send samples to the Centre for Forensic Science. The forensic analysts find that the substance contains a compound that has an empirical formula CH2O. Will this evidence help to convict the suspect?

  • Chapter 3 notes  solutions.notebook

    16

    April 01, 2015

    Oct 298:46 AM

    Name  Molecular Formula  Empirical Formula 

    formaldehyde  CH2O  CH2O 

    acetic acid C2H4O2lactic acid  C3H6O3

    erythrose C4H8O4

    ribose C5H10O5

    glucose C6H12O6

    Oct 298:50 AM

    Determining a Molecular Formula

    Steps:

    1. Find EF2. Find molar mass of EF3. Molar mass of molecular formula (usually given in question)

    Molar mass of EF4. Multiply EF by answer to #3

  • Chapter 3 notes  solutions.notebook

    17

    April 01, 2015

    Oct 298:53 AM

    Example 1: The empirical formula of ribose is CH2O, with a molar mass of 150g/mol. What is the molecular formula?

    Oct 299:14 AM

    Example 2: Determine the molecular formula of capsaicin if it contains 71% carbon, 8% hydrogen, 15.8% oxygen and  14% nitrogen with a molar mass 304g/mol.

  • Chapter 3 notes  solutions.notebook

    18

    April 01, 2015

    Oct 299:29 AM

    Example 3: The empirical formula of a certain dioxin is C6H2OCl2. If the molar mass of the dioxin is 322g/mol, what is the molecular formula?

    Oct 299:31 AM

    Practice Problems

    page 97 #17,18,19

  • Chapter 3 notes  solutions.notebook

    19

    April 01, 2015

    Oct 2910:47 AM

    The CarbonHydrogen Combustion Analyzer

    CxHy   +   O2         CO2   +   H2O

    A large number of important chemicals are composed of H, C, and O. The carboncombustion analyzer is a useful instrument for analyzing these chemicals. (see diagram on page 99)

    Oct 2910:53 AM

    After the combustion, all the carbon in the sample is contained in the carbon dioxide and all the hydrogen in the sample is contained in the water. 

  • Chapter 3 notes  solutions.notebook

    20

    April 01, 2015

    Oct 2910:56 AM

    Example 1: A 1.000g sample of a pure compound containing only carbon and hydrogen was combusted in a carbonhydrogen combustion analyzer. The combustion produced 0.6919g of water and 3.338g of carbon dioxide. Determine the empirical formula.

    Oct 2910:59 AM

    page 101 #22 Practice page 101 #21

  • Chapter 3 notes  solutions.notebook

    21

    April 01, 2015

    Oct 309:41 AM

    • Work on EF of a hydrate lab• If completed, start chapter 3 worksheet

    Nov 48:57 AM

    Review

    • Worksheet on EF and MF

    • page 107108#6#11#12#14

    • Combustion of a 1.086g sample containing carbon and hydrogen is burned in a carbonhydrogen combustion analyzer. 2.76g of CO2 and 2.97g of H2O is produced. What is the empirical formula of the compound? C4H21

    Page 1Page 2Page 3Page 4Page 5Page 6Page 7Page 8Page 9Page 10Page 11Page 12Page 13Page 14Page 15Page 16Page 17Page 18Page 19Page 20Page 21