32
Copyright © Cengage Learning. All rights reserved. Chapter 2 Homework Packet 1. The first people to attempt to explain why chemical changes occur were (see page 40 of text—early history) a) metallurgists b) physicians c) the Greeks d) physicists e) alchemists The Greeks were the first in recorded history to conceive of the idea of matter as being composed of elements. Around 450 B.C., Empedocles first suggested that various proportions of the elements, “earth, wind, fire and air,” constituted all matter. Aristotle subsequently expanded these ideas, suggesting that the four basic elements were characterized by varying degrees of the qualities, “hot, cold, moist and dry.” Changes (what we know as chemical changes) occurred by the addition of these qualities to one of the basic elements. Also in the 5 th century B.C., Leucippus and his student Democritus proposed that matter was composed of tiny indivisible particles. They reasoned that if a bar of gold could be continuously divided, a particle would eventually be reached that, if divided further, would cease to exhibit the properties of gold. They called these theoretical particles atoms (Gr. atomos). Aristotle rejected this line of reasoning and the concept that matter was composed of these indivisible particles was abandoned until the scientists of the 16001800’s developed the atomic theory. Answer C 2. The Greeks proposed that matter consisted of four fundamental substances: (see page 40 of text—early history) a) atoms, fire, water, air b) atoms, metal, fire, air c) fire, earth, water, air d) fire, metal, water, air c) earth, metal, water, air See explanation to question 1. Answer C 3. The first chemist to perform truly quantitative experiments was a) Paracelsus b) Boyle c) Priestly d) Bauer e) Lavoisier Robert Boyle was one of the first truly quantitative scientists. He made observations of the relationship between pressure and volume of gases, leading to the understanding that pressure is inversely related volume, and providing one of the important clues to the development of atomic theory. He hypothesized that in order for the relationship he observed to exist, gases must be made of particles in motion. The motion of the particles crashing against the side of the container would be what caused the pressure of a volume of gas. If a volume of gas was compressed, the particles would be closer together, there would be more collisions of particles with the wall, and the pressure would increase. His ideas significantly influenced the idea

Chapter 2 Homework PacketAK - Summit Academysahs.summitacademyschools.org/ourpages/auto/2015/9...Sep 16, 2015  · Copyright © Cengage Learning. All rights reserved. Chapter2HomeworkPacket((1.#

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

    Chapter  2  Homework  Packet    1.   The  first  people  to  attempt  to  explain  why  chemical  changes  occur  were  (see  page  40  of  text—early  history)  a)   metallurgists  b)   physicians  c)   the  Greeks  d)   physicists  e)   alchemists  The  Greeks  were  the  first  in  recorded  history  to  conceive  of  the  idea  of  matter  as  being  composed  of  elements.    Around  450  B.C.,  Empedocles  first  suggested  that  various  proportions  of  the  elements,  “earth,  wind,  fire  and  air,”  constituted  all  matter.  Aristotle  subsequently  expanded  these  ideas,  suggesting  that  the  four  basic  elements    were  characterized  by  varying  degrees  of  the  qualities,  “hot,  cold,  moist  and  dry.”    Changes  (what  we  know  as  chemical  changes)  occurred  by  the  addition  of  these  qualities  to  one  of  the  basic  elements.    Also  in  the  5th  century  B.C.,  Leucippus  and  his  student  Democritus  proposed  that  matter  was  composed  of  tiny  indivisible  particles.    They  reasoned  that  if  a  bar  of  gold  could  be  continuously  divided,  a  particle  would  eventually  be  reached  that,  if  divided  further,  would  cease  to  exhibit  the  properties  of  gold.    They  called  these  theoretical  particles  atoms  (Gr.  atomos).    Aristotle  rejected  this  line  of  reasoning  and  the  concept  that  matter  was  composed  of  these  indivisible  particles  was  abandoned  until  the  scientists  of  the  1600-‐1800’s  developed  the  atomic  theory.    Answer  C  2.   The  Greeks  proposed  that  matter  consisted  of  four  fundamental  substances:  (see  page  40  of  text—early  history)  a)   atoms,  fire,  water,  air  b)   atoms,  metal,  fire,  air  c)   fire,  earth,  water,  air  d)   fire,  metal,  water,  air  c)   earth,  metal,  water,  air  See  explanation  to  question  1.    Answer  C  3.   The  first  chemist  to  perform  truly  quantitative  experiments  was  a)   Paracelsus  b)   Boyle  c)   Priestly  d)   Bauer  e)   Lavoisier  Robert  Boyle  was  one  of  the  first  truly  quantitative  scientists.    He  made  observations  of  the  relationship  between  pressure  and  volume  of  gases,  leading  to  the  understanding  that  pressure  is  inversely  related  volume,  and  providing  one  of  the  important  clues  to  the  development  of  atomic  theory.    He  hypothesized  that  in  order  for  the  relationship  he  observed  to  exist,  gases  must  be  made  of  particles  in  motion.    The  motion  of  the  particles  crashing  against  the  side  of  the  container  would  be  what  caused  the  pressure  of  a  volume  of  gas.    If  a  volume  of  gas  was  compressed,  the  particles  would  be  closer  together,  there  would  be  more  collisions  of  particles  with  the  wall,  and  the  pressure  would  increase.    His  ideas  significantly  influenced  the  idea  

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 22

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

    that  not  only  are  gases  made  of  particles,  but  all  matter  is  made  of  particles.    Answer  B    4.   The  scientist  who  discovered  the  law  of  conservation  of  mass  and  is  also  called  the  father  of  modern  chemistry  is  a)   Priestly  b)   Bauer  c)   Lavoisier  d)   Proust  e)   Boyle  In  the  late  1700’s,  Antoine  Lavoisier  perfected  techniques  of  precise  measurements  of  mass  and  for  the  first  time,  demonstrated  that  the  amount  of  mass  in  reactants  of  a  reaction  consistently  equaled  the  amount  of  mass  in  the  resulting  products.    Because  of  the  consistency  with  which  this  observation  is  made  (that  is,  we  always  observe  this)  the  absence  of  a  change  of  mass  during  a  normal  chemical  equation  became  known  as  the  law  of  conservation  of  mass.    Answer  C    5.   Which  of  the  following  pairs  of  compounds  can  be  used  to  illustrate  the  law  of  multiple  proportions?  a)   NH4  and  NH4Cl  b)   ZnO2  and  ZnCl2  c)   H2O  and  HCl  d)   NO  and  NO2  e)   CH4  and  CO2  According  to  the  law  of  multiple  proportions,  if  two  elements  (for  example,  elements  A  and  B)  can  form  two  different  compounds,  ,  if  you  determine  the  ratio  of  mass  fractions  (mass  percents)  of  A  to  B  in  each  compound,  and  then  determine  the  ratio  of  these  ratios  (“the  ratio  of  the  ratios”)  this  ratio  will  be  a  ratio  of  small  whole  numbers.    Because  of  the  conditions  of  this  natural  law,  the  compounds  involved  must  both  be  composed  of  the  same  two  elements.    In  this  case,  the  only  compounds  that  meet  this  requirement  are  NO  and  NO2.    Answer  D    6.   Which  of  the  following  pairs  can  be  used  to  illustrate  the  law  of  multiple  proportions?  a)   H2O  and  C12H22O11  b)   H2SO4  and  H2S  c)   SO  and  SO2  d)   CO  and  CaCO3  e)   KCl  and  KClO2  See  explanation  for  question  5.    The  only  compounds  that  meet  the  requirements  of  this  law  are  SO  and  SO2.    Answer  C    7.   According  to  the  law  of  multiple  proportions:  a)   If  the  same  two  elements  form  two  different  compounds,  they  do  so  in  the  same  ratio.  b)   It  is  not  possible  for  the  same  two  elements  to  form  more  than  one  compound.  

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 23

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

    c)   The  ratio  of  the  masses  of  the  elements  in  a  compound  is  always  the  same.  d)   The  total  mass  after  a  chemical  change  is  the  same  as  before  the  change.  e)   None  of  these.  The  law  of  multiple  proportions  states  that  if  elements  A  and  B  react  to  form  two  different  compounds,  the  different  masses  of  B  that  combine  with  a  fixed  mass  of  A  can  be  expressed  as  a  ratio  of  small  whole  numbers.    (A)  False—this  law  states  that  the  elements  combine  not  in  the  same  ratio  but  in  the  ratio  of  small  whole  numbers.  (B)  False—we  know  through  observations  that  two  elements  commonly  form  more  than  one  compound.  (C)    False—While  it  is  true  that  the  ratio  of  masses  of  elements  in  a  compound  is  always  the  same,  this  is  a  statement  of  the  law  of  definite  proportions,  not  the  law  of  multiple  proportions.  (D)  False—While  the  total  mass  after  a  chemical  change  is  the  same  as  before  the  change,  this  is  a  statement  of  the  law  of  conservation  of  mass,  not  the  law  of  multiple  proportions.    (E)    True—noe  of  the  above  relates  to  the  law  of  multiple  proportions.    Answer    E    8.   A  sample  of  chemical  X  is  found  to  contain  5.0  grams  of  oxygen,  10.0  grams  of  carbon,  and  20.0  grams  of  nitrogen.  The  law  of  definite  proportion  would  predict  that  a  67  gram  sample  of  chemical  X  should  contain  how  many  grams  of  carbon?    Remember  the  strategy/show  the  work:    

     

    gC = (mass fraction of C)(sample mass) = (.2857)(67.0g) = 19 g C

    mass fraction of C = 10.0 g C5.0 g O + 10.0 g C + 20.0 g N

    = .2857  

    Think—I  want  the  grams  of  C  in  a  67  gram  sample  of  chemical  X—do  I  know  a  formula  that  would  provide  me  with  this?    Yes—I  simply  need  to  multiply  sample  mass  by  the  mass  fraction  of  C,  and  this  will  give  me  the  number  of  grams  of  carbon  in  the  sample.    Write  out  this  formula.    Then,  inspect  the  formula  to  realize  that  you  already  have  the  sample  mass  but  you  do  not  have  the  mass  fraction.    Then  realize  that  you  are  given  data  for  the  masses  of  oxygen,  carbon  and  nitrogen  for  a  different  sample  of  X,  so  you  should  be  able  to  use  this  data  to  calculate  the  mass  fraction  of  carbon.    You  quickly  realize  that  a  formula  that  would  give  you  this  would  be  to  divide  the  mass  of  carbon,  by  the  sum  of  the  masses  of  all  of  the  components.    If  you  label  the  calculation,  the  calculation  is  simple  enough  that  you  would  not  need  to  write  out  the  formula,  just  show  the  calculation.    Then  take  this  value  and  plug  it  back  in  to  the  original  formula.    There  are  2  sig  figs  in  the  final  result,  limited  by  5.0  g  in  the  given  values.    Answer  19  g  C  

    9.   Consider  the  following  two  compounds:    H2O    and  H2O2     .    According  to  the  law  of  multiple  proportions,  the  ratio  of  hydrogen  atoms  per  gram  of  oxygen  in  H2O  to  hydrogen  atoms  per  gram  of  oxygen  in  H2O2  is  a)   2:2  b)   4:1  c)   1:1  d)   2:1  e)   1:2  

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 24

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

    The  fact  that  there  is  the  same  mass  of  H  in  each  compound  but  twice  the  mass  of  O  in  H2O2,  when  the  question  is  asking  for  the  amount  of  H  per  gram  of  O,  makes  this  question  a  little  confusing.    It  would  be  much  easier  to  find  the  ratio  of  O  atoms  per  gram  of  H.    But,  think  of  it  in  the  following  way—how  many  hydrogen  atoms  are  there  in  each  compound  for  every  one  O  atom?    In  H2O,  for  every  1  O  atom,  there  are  2  H  atoms.    In  H2O2,  for  every  1  O  atom,  there  is  only  1  H  atom.    So,  for  H2O  compared  to  H2O2,  for  every  gram  of  oxygen,  the  ratio  of  atoms  of  hydrogen  is  2:1.    Answer  D    10.   Which  of  the  following  statements  from  Dalton's  atomic  theory  is  no  longer  true,  according  to  modern  atomic  theory?  a)   Atoms  are  not  created  or  destroyed  in  chemical  reactions.  b)   All  atoms  of  a  given  element  are  identical.  c)   Atoms  are  indivisible  in  chemical  reactions.  d)   Elements  are  made  up  of  tiny  particles  called  atoms.  e)   All  of  these  statements  are  true  according  to  modern  atomic  theory.  At  first  glance  it  might  appear  that  all  of  these  statements  are  still  true.    However,  at  the  time  of  the  first  statement  of  the  atomic  theory  in  the  early  1800’s,  investigators  did  not  know  about  isotopes—they  truly  thought  all  atoms  of  a  given  element  would  be  identical.    However,  with  the  discovery  of  neutrons  in  the  mid  1900’s  and  the  ability  to  accurately  mass  substances  using  mass  spectrometry,  we  discovered  that  most  atoms  of  each  element  are  identical,  and  this  is  still  true  regarding  the  “chemical”  properties  of  each  atom.    However,  a  small  percentage  of  atoms  of  any  element  will  have  slightly  different  numbers  of  neutrons  than  the  most  common  isotope  of  that  element.    Remember,  this  variation  in  numbers  of  neutrons  does  not  affect  the  chemical  properties  of  the  atom,  only  the  nuclear  properties,  which,  in  this  class,  we  will  not  say  much  about.    In  any  case,  not  all  atoms  of  a  given  element  are  truly  identical.    Answer  B    11.   Avogadro's  hypothesis  states  that:  a)   Each  atom  of  oxygen  is  16  times  more  massive  than  an  atom  of  hydrogen.  b)   A  given  compound  always  contains  exactly  the  same  proportion  of  elements  by  mass.  c)   When  two  elements  form  a  series  of  compounds,  the  ratios  of  masses  that  combine  with  1  gram  of  the  first  element  can  always  be  reduced  to  small  whole  numbers.  d)   At  the  same  temperature  and  pressure,  equal  volumes  of  different  gases  contain  an  equal  number  of  particles.  e)   Mass  is  neither  created  nor  destroyed  in  a  chemical  reaction.  As  a  prequel,  remember  that  three  primary  investigators  developed  laws  that  relate  the  temperature,  pressure,  volume,  and  number  of  particles  in  a  sample  of  gas.    The  relationships  determined  by  each  can  be  remembered  using  the  following  table.    All  of  these  laws  state  the  relationship  between  volume  and  some  other  aspect  of  a  gas,  number  of  particles,  pressure  and  temperature.    The  three  investigators  were  Avogadro,  Boyle,  and  Charles.    We  can  remember  the  feature  of  the  gas  related  to  volume  and  the  investigator  that  discovered  the  relationship  by  lining  up  the  first  letters  of  the  terms  and  the  investigators  alphabetically,  as  follows:    

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 25

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

      Relationship  between  Volume  and       Investigator         Number  of  particles  (moles)     Avogadro       Pressure           Boyle       Temperature           Charles    So,  Avogadro  discovered  the  relationship  between  volume  of  a  gas  and  the  number  of  particles  in  that  volume,  if  pressure  and  temperature  are  constant.    (A)    False—our  knowledge  that  oxygen  is  16  times  more  massive  than  hydrogen  is  a  result  of  Avogadro’s  hypothesis,  but  not  a  statement  of  that  law.  (B)  False—this  is  a  statement  of  the  law  of  definite  proportions.    (C)  False—this  is  a  statement  of  the  law  of  multiple  proportions.    (D)  True  (as  discussed  above)    (E)  False—This  is  a  statement  of  the  law  of  conservation  of  mass.    Answer  D    12.   The  first  scientist  to  show  that  atoms  emit  any  negative  particles  was  a)   Ernest  Rutherford  b)   William  Thomson  c)   John  Dalton  d)   J.  J.  Thomson  e)   Lord  Kelvin  In  the  late  1800’s  JJ  Thomson  demonstrated  that  negatively  charged  particles  that  were  smaller  than  atoms  were  emitted  from  a  metal  cathode  and  streamed  toward  a  metal  anode  when  a  large  potential  difference  was  placed  across  them.    In  an  un-‐  or  partially  evacuated  tube  the  particles  caused  the  atmosphere  inside  the  tube  to  glow,  while  in  an  evacuated  tube  the  particles  caused  the  material  of  the  end  of  the  tube  to  glow,  and  a  shadow  was  cast  on  the  end  of  the  tube  where  the  anode  prevented  particles  from  passing  to  the  end  of  the  tube.    In  studies  using  a  magnetic  field  to  deflect  the  stream  of  particles,  Thomson  showed  that  the  particles  were  negatively  charged,  and  had  a  charge  to  mass  ratio  much  than  that  of  a  stream  of  atoms,  and  so,  had  much  less  mass.    We  now  know  these  particles  are  electrons.    Answer  D  

    13.   Many  classic  experiments  have  given  us  indirect  evidence  of  the  nature  of  the  atom.  Which  of  the  experiments  listed  below  did  not  give  the  results  described?  a)   The  Rutherford  experiment  proved  the  Thomson  "plum-‐pudding"  model  of  the  atom  to  be  essentially  correct.  b)   The  Rutherford  experiment  was  useful  in  determining  the  nuclear  charge  on  the  atom.  c)   Millikan's  oil-‐drop  experiment  showed  that  the  charge  on  any  particle  was  a  simple  multiple  of  the  charge  on  the  electron.  d)   The  electric  discharge  tube  proved  that  electrons  have  a  negative  charge.  e)   All  of  the  above  experiments  gave  the  results  described.  (A)  False—The  Rutherford  experiment  disproved  the  plum  pudding  model  of  the  atom.    The  plum  pudding  model  stated  that  the  atom  was  a  particle  composed  of  an  amorphous  positively  charged  material  in  which  electrons  were  embedded  in  a  pattern.    The  results  of  the  Rutherford  experiment  suggested  that  the  atom  was  largely  empty  space  with  a  core  of  positively  charged  and  neutral  particles  around  

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 26

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

    which  the  electrons  were  arranged  in  the  empty  space.    (B)  True—The  Rutherford  experiment  was  useful  in  helping  to  determine  the  positive  charge  of  the  nucleus.    Rutherford  knew  the  relative  mass  of  the  particles  in  the  alpha  particle  stream.    Based  on  the  degree  of  deflection,  he  could  determine  using  mathematical  calculations  what  the  charge  and  mass  of  the  nucleus  causing  the  deflection  must  be.    (C)  True—the  oil-‐drop  experiment  determined  the  amount  of  charge  that  is  present  on  a  random  assortment  of  oil-‐droplets.    When  the  distribution  of  charges  on  the  various  oil  droplets  was  reviewed  it  was  found  that  the  differences  in  charges  were  multiples  of  the  number  1.60  x  10-‐19  C.    It  was  assumed  that  is  number  was  the  charge  of  a  single  electron,  and  that  droplets  that  had  a  multiple  of  this  charge  had  an  excess  of  the  number  of  electrons  this  represented.    (D)  True—See  discussion  for  question  12.  (E)  Not  a  true  statement—A  was  a  false  statement.    Answer  A    14.   The  scientist  whose  alpha-‐particle  scattering  experiment  led  him  to  conclude  that  the  nucleus  of  an  atom  contains  a  dense  center  of  positive  charge  is  a)   J.  J.  Thomson  b)   Lord  Kelvin  c)   Ernest  Rutherford  d)   William  Thomson  e)   John  Dalton  (A)  False—JJ  Thomson  discovered  the  electron  with  his  cathode  ray  tube  investigations;  (B)  False—Lord  Kelvin  investigated  energy  changes  and  is  credited  with  the  development  of  an  absolute  temperature  scale;  (C)  True—Rutherford  is  credited  with  the  discovery  of  the  nucleus  with  his  alpha  particle  scattering  discovery;  (D)  False—William  Thomson  is  Lord  Kelvin;  (E)  False—John  Dalton  is  credited  with  the  development  of  the  atomic  theory  but  had  no  knowledge  of  subatomic  particles.    Answer  C    15.   Alpha  particles  beamed  at  thin  metal  foil  may  a)   pass  directly  through  without  changing  direction  b)   be  slightly  diverted  by  attraction  to  electrons  c)   be  reflected  by  direct  contact  with  nuclei  d)   A  and  C  e)   A,  B,  and  C  Rutherford  hypothesized  that  if  the  plum  pudding  model  were  true,  and  the  atom  was  made  up  of  amorphous  material  in  which  electron  were  embedded,  because  the  electrons  were  so  small  he  felt  that  the  much  larger  alpha  particles  should  pass  right  through  the  gold  foil.    He  was  surprised  when  a  few  were  deflected,  so  he  hypothesized  that  there  was  in  fact,  a  small  dense  center  of  the  atoms  composed  of  positively  charged  particles  that  the  alpha  particles  must  be  hitting.    Still,  most  passed  through  without  changing  direction.    So,  at  least  A  and  C  are  correct.    While  we  did  not  talk  about  it,  it  would  actually  be  possible  that  if  an  alpha  particle  passed  closely  enough  to  an  electron,  as  the  alpha  particle  is  a  particle  composed  of  two  protons  and  two  neutrons,    the  negatively  charged  electron  would  cause  the  positively  charged  alpha  particle  to  deviate  slightly.    Answer  E    

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 27

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

       16.   Which  one  of  the  following  statements  about  atomic  structure  is  false?  a)   An  atom  is  mostly  empty  space.  b)   Almost  all  of  the  mass  of  the  atom  is  concentrated  in  the  nucleus.  c)   The  protons  and  neutrons  in  the  nucleus  are  very  tightly  packed.  d)   The  number  of  protons  and  neutrons  is  always  the  same  in  the  neutral  atom.  e)   All  of  the  above  statements  (A-‐D)  are  true.  (A)  True—an  atom  is  mostly  empty  space—the  nucleus,  containing  the  protons  and  neutrons,  is  contained  in  a  tiny  space  at  the  center  of  the  atom  while  the  electrons  are  arranged  in  orbitals  around  the  nucleus.    However,  the  volume  of  space  in  which  the  electrons  resides  is  vastly  greater  than  that  of  the  nucleus;  (B)  True-‐as  the  mass  of  electrons  is  tiny  compared  to  that  of  protons  and  neutrons,  as  the  nucleus  contains  the  protons  and  neutrons,  the  majority  of  the  mass  is  also  concentrated  their;  (C)  True—the  protons  and  neutrons  are  held  together  by  very  strong  forces  and  are  compressed  into  a  tiny  space;  (D)  False—as  the  nucleus  becomes  larger  as  protons  are  added  sequentially,  the  number  of  neutrons  required  to  maintain  the  stability  of  the  nucleus  increases  compared  to  the  number  of  protons.    So,  while  the  number  of  neutrons  approximates  the  number  of  protons  in  the  early  part  of  the  periodic  table,  the  number  of  neutron  becomes  greater  and  greater  compared  to  the  number  of  protons  later  in  the  table.  (E)  False—only  A-‐C  are  true.    Answer  D    17.   If  the  Thomson  model  of  the  atom  had  been  correct,  Rutherford  would  have  observed:  a)   Alpha  particles  going  through  the  foil  with  little  or  no  deflection.  b)   Alpha  particles  greatly  deflected  by  the  metal  foil.  c)   Alpha  particles  bouncing  off  the  foil.  d)   Positive  particles  formed  in  the  foil.  e)   None  of  the  above  observations  is  consistent  with  the  Thomson  model  of  the  atom.  See  explanation  for  question  15.    Answer  A    If  you  need  to  review  the  basic  concepts  of  atomic  structure  (protons,  neutrons,  electrons,  atomic  number  (Z),  mass  number  (A),  and  standard  symbolization  read  section  2.5  in  your  text.    18.   Bromine  exists  naturally  as  a  mixture  of  bromine-‐79  and  bromine-‐81  isotopes.  An  atom  of  bromine-‐79  contains  a)   35  protons,  44  neutrons,  35  electrons  b)   34  protons  and  35  electrons,  only  c)   44  protons,  44  electrons,  and  35  neutrons  d)   35  protons,  79  neutrons,  and  35  electrons  e)   79  protons,  79  electrons,  and  35  neutrons  Remember  that  the  atomic  number  is  the  number  of  protons  (designated  Z)  while  the  mass  number  is  the  number  of  protons  and  neutrons  (designated  A).    When  we  state  the  name  of  an  element  followed  by  a  number,  we  are  referring  to  the  mass  number.    So,  to  say  bromine-‐79  means  we  are  referring  to  that  isotope  of  bromine  that  has  a  

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 28

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

    mass  number  of  79.    To  find  the  number  of  neutrons  we  would  subtract  the  atomic  number  from  the  mass  number.    For  bromine,  which  is  atomic  number  35,  as  there  are  35  protons,  this  means  there  are  44  neutrons.    Also,  in  a  neutral  atom,  the  number  of  electrons  will  be  the  same  as  the  number  of  protons,  so  there  will  be  35  electrons.    Answer  A    19.   Which  of  the  following  atomic  symbols  is  incorrect?  a)   146C  b)   3717Cl  c)   3215P  d)   3919K  e)   148N  (A)    The  symbol   6

    14C would  indicate  a  carbon  atom  with  6  protons,  which  is  correct-‐carbon  is  element  number  6.    As  the  mass  number  is  14  this  would  indicate  8  neutrons  which  is  possible  for  this  element;  (B)  The  symbol 17

    37 C would  indicate  a  chlorine  atom  with  17  protons,  which  is  correct-‐chlorine  is  element  number  17.    As  the  mass  number  is  37  this  would  indicate  20  neutrons  which  is  possible  for  this  element;  (C)  The  symbol 15

    32 Pwould  indicate  a  phosphorus  atom  with  15  protons,  which  is  correct-‐phosphorus  is  element  number  15.    As  the  mass  number  is  32  this  would  indicate  17  neutrons  which  is  possible  for  this  element;  (D)  The  symbol 19

    39 K  would  indicate  a  potassium  atom  with  19  protons,  which  is  correct-‐potassium  is  element  number  19.    As  the  mass  number  is  39  this  would  indicate  20  neutrons  which  is  possible  for  this  element;  (E)  The  symbol   8

    14 N would  indicate  a  nitrogen  atom  with  8  protons,  which  is  incorrect-‐nitrogen  is  element  number  7.    Answer  E    20.   The  element  rhenium  (Re)  exists  as  two  stable  isotopes  and  18  unstable  isotopes.  Rhenium-‐185  has  in  its  nucleus  a)   130  protons,  75  neutrons  b)   75  protons,  110  neutrons  c)   not  enough  information  d)   75  protons,  75  neutrons  e)   75  protons,  130  neutrons  Remember  that  a  number  following  a  statement  of  the  name  of  an  element  is  going  to  be  the  mass  number—so,  Rhenium-‐185  has  a  sum  of  protons  and  neutrons  that  equals  185.    As  the  atomic  number  is  75,  meaning  75  protons,  a  Rh  atom  contains  185-‐75  =  110  neutrons.    Answer  B    

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 29

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

    21.   An  isotope,  X,  of  a  particular  element  has  an  atomic  number  of  15  and  a  mass  number  of  31.  Therefore:  a)   X  is  an  isotope  of  phosphorus.  b)   X  has  16  neutrons  per  atom.  c)   X  has  an  atomic  mass  of  30.973.  d)   A  and  B.  e)   A,  B,  and  C.  Given  an  atomic  number  of  15,  this  means  an  element  with  15  protons,  which  is  phosphorus.    The  mass  number  is  31  which  means  there  will  be  31-‐15  =  16  neutrons.    So,  A  and  B  are  correct.    However,  while  phosphorus  as  an  element  has  an  average  atomic  mass  of  30.973,  the  specific  isotope,  X,  does  not.    Therefore,  C  is  incorrect.    Answer  D    22.   40 2+20Ca has  a)   20  protons,  20  neutrons,  and  18  electrons  b)   22  protons,  20  neutrons,  and  20  electrons  c)   20  protons,  22  neutrons,  and  18  electrons  d)   22  protons,  18  neutrons,  and  18  electrons  e)   20  protons,  20  neutrons,  and  22  electrons  In  the  notation  show,  the  subscript  before  the  symbol  is  the  atomic  number,  so  the  element  has  20  protons.    The  superscript  before  the  number  is  the  mass  number,  so  the  number  of  neutrons  is  40-‐20=20.    Because  the  charge  on  the  Ca  atom  is  2+  it  has  lost  2  electrons,  so  instead  of  the  normal  number  of  20,  which  the  neutral  calcium  atom  should  have,  it  has  18  electrons.    Answer  A    23.   Which  of  the  following  statements  is  (are)  true?  a)   146C  and   147 N  are  isotopes  of  each  other  because  their  mass  numbers  are  the  same.  b)   18 28O −  has  the  same  number  of  electrons  as   2010Ne .  c)   A  and  B  d)   188O  and   199F  have  the  same  number  of  neutrons.  e)   A  and  C  (NOTE:    Sorry  about  this  question-‐I  changed  the  order  of  the  answers  without  realizing  that  some  of  the  answers  depended  on  the  order  of  the  answers.    The  way  I  have  the  question,  both  answers  B  and  D  are  correct)  (A)  False-‐To  say  that  two  atoms  are  isotopes  of  each  other  would  mean  that  they  are  the  same  element.  Carbon  and  Nitrogen  are  not  the  same  elements  so  they  cannot  be  isotopes  of  each  other.    They  would  have  to  have  the  same  atomic  number,  not  the  same  mass  number.    (B)  True-‐as  oxygen  has  8  protons,  the  neutral  oxygen  atom  will  also  have  8  electrons.    With  a  2-‐  charge,  it  has  taken  two  more  electrons  and  so  has  ten.    The  neutral  neon  atom  has  10  protons  according  to  its  atomic  number  and  so  has  10  electrons.    (C)  False—A  and  B  are  not  true;  (D)  True-‐Oxygen-‐18  has  8  protons  according  to  its  atomic  number.    As  its  mass  number  is  18,  it  has  18-‐8=10  neutrons.    Fluorine-‐19  has  9  protons  according  to  its  atomic  number.    As  its  mass  number  is  19,  it  also  has  19-‐9=10  neutrons.    (E)  A  and  C  are  not  both  true.    Answer(s)  B  and  D    

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 30

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

    24.   A  species  with  12  protons  and  10  electrons  is  a)   Ne2+  b)   Ti2+  c)   Mg2+  d)   Mg  e)   Ne2–  Any  atom  with  12  protons  has  an  atomic  number  of  12.    The  element  with  the  atomic  number  of  12  is  magnesium.    So,  your  choices  are  limited  to  C  and  D.    If  the  neutral  magnesium  atom  has  12  protons  it  also  has  12  electrons.    Given  the  question,  this  means  that  it  has  lost  2  of  its  electrons  and  so  has  a  2+  charge.    Therefore,  the  answer  is  Mg2+.    Answer  C    25.   The  numbers  of  protons,  neutrons,  and  electrons  in   39

    19K+  are:  

    a)   20  p,  19  n,  19  e  b)   20  p,  19  n,  20  e  c)   19  p,  20  n,  20  e  d)   19  p,  20  n,  19  e  e)   19  p,  20  n,  18  e  Given  the  notation  in  the  question,  the  subscript  before  the  symbol  is  the  atomic  number,  which  is  equal  to  the  number  of  protons,  so  19  protons.    The  superscript  before  the  symbol  is  the  mass  number,  and  so,  the  sum  of  the  number  of  protons  and  neutrons.    Therefore,  the  number  of  neutrons  is  39-‐19=20.    Finally,  in  the  neutral  potassium  atom  there  are  19  protons,  so  there  should  also  be  19  electrons.    However,  this  potassium  atom  is  stated  to  have  a  1+  charge,  meaning  it  has  lost  an  electron.    Therefore,  it  has  18  electrons.    Answer  E    26.   An  ion  is  formed  a)   By  either  adding  or  subtracting  protons  from  the  atom.  b)   By  either  adding  or  subtracting  electrons  from  the  atom.  c)   By  either  adding  or  subtracting  neutrons  from  the  atom.  d)   All  of  the  above  are  true.  e)   Two  of  the  above  are  true.  Ions  can  only  be  formed  by  adding  or  removing  electrons.    While  removal  or  addition  of  a  proton  would  cause  an  imbalance  in  charge,  we  cannot  do  this  without  destroying  the  beginning  atom—we  would  actually  change  the  element.    Adding  or  subtracting  neutrons  would  do  nothing  to  the  charge.    Answer  B      27.   The  formula  of  water,  H2O,  suggests:  a)   There  is  twice  as  much  mass  of  hydrogen  as  oxygen  in  each  molecule.  b)   There  are  two  hydrogen  atoms  and  one  oxygen  atom  per  water  molecule.  c)   There  is  twice  as  much  mass  of  oxygen  as  hydrogen  in  each  molecule.  d)   There  are  two  oxygen  atoms  and  one  hydrogen  atom  per  water  molecule.  e)   None  of  these.  

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 31

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

    The  subscripts  of  chemical  formulas  indicate  the  ratios  of  the  numbers  of  atoms  of  the  different  elements.    Therefore,  H2O  indicates  there  are  2  H  atoms  for  every  1  atom  of  oxygen.    As  atoms  of  different  elements  have  different  masses,  the  subscript  tells  you  nothing  about  the  masses  of  the  elements  or  the  ratio  of  masses.    Answer  B    28.   All  of  the  following  are  true  except:  a)   Ions  are  formed  by  adding  electrons  to  a  neutral  atom.  b)   Ions  are  formed  by  changing  the  number  of  protons  in  an  atom's  nucleus.  c)   Ions  are  formed  by  removing  electrons  from  a  neutral  atom.  d)   An  ion  has  a  positive  or  negative  charge.  e)   Metals  tend  to  form  positive  ions.  Remember  that  the  formation  of  ions  is  all  about  losing  or  gaining  electrons  and  the  resulting  charge.    Ions  are  not  formed  by  changing  the  number  of  protons—this  would  change  the  atomic  number,  and  so,  change  the  element.    Additionally,  it  should  be  intuitive  that  metals  lose  electrons  and  so  form  positive  ions  and  non-‐metals  gain  electrons  and  so  form  negative  ions.    Therefore,  the  only  false  statement  in  the  above  list  is  answer  b.    ANSWER  B    29.   Which  of  the  following  are  incorrectly  paired?  a)   K,  alkali  metal  b)   Ba,  alkaline  earth  metal  c)   O,  halogen  d)   Ne,  noble  gas  e)   Ni,  transition  metal  You  should  know  the  names  of  the  commonly  named  columns—column  1A  is  the  alkali  metals,  column  2A  is  the  alkaline  earth  metals,  column  7A  is  the  halogens,  column  8A  is  the  noble  gases,  all  of  the  B  columns  are  the  transition  metals.    K  is  in  column  1A  so  it  is  an  alkali  metal;  Ba  is  in  column  2A  so  it  is  an  alkaline  earth  metal;  O  is  in  column  6A  so  it  is  not  a  halogen;  neon  is  in  column  8A  so  it  is  a  noble  gas;  nickel  is  in  column  8B  so  it  is  a  transition  metal.    Answer  C    30.   Which  of  the  following  are  incorrectly  paired?  a)   Sr,  alkaline  earth  metal  b)   Ta,  transition  metal  c)   F,  halogen  d)   As,  halogen  e)   V,  transition  metal  You  should  know  the  names  of  the  commonly  named  columns—column  1A  is  the  alkali  metals,  column  2A  is  the  alkaline  earth  metals,  column  7A  is  the  halogens,  column  8A  is  the  noble  gases,  all  of  the  B  columns  are  the  transition  metals.      Sr  is  in  column  2A  so  it  is  an  alkaline  earth  metal;  Ta  is  in  column  5B  so  it  is  a  transition  metal;  F  is  in  column  7A  so  it  is  a  halogen;  As  is  in  column  5A  so  it  is  not  a  halogen;  V  is  in  column  5B  so  it  is  a  transition  metal.    Answer  D      31.   Which  of  the  following  are  incorrectly  paired?  a)   Phosphorus,  Pr  

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 32

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

    b)   Palladium,  Pd  c)   Platinum,  Pt  d)   Lead,  Pb  e)   Potassium,  K  The  periodic  table  you  will  have  on  the  test  will  only  have  atomic  symbols,  not  element  names,  so  you  will  ultimately  need  to  be  familiar  with  pretty  much  every  atomic  symbol  and  its  name  (this  does  not  mean  you  need  to  know  its  exact  position  on  the  periodic  table  or  that  you  need  to  memorize  the  periodic  table).    This  is  a  question  that  is  simply  checking  your  familiarity  with  the  periodic  table.    In  inspecting  the  periodic  table  for  the  symbols  or  names  of  the  above  elements  you  discover  that  the  incorrectly  paired  element  is  Phosphorus  Pr.    Phosphorus  has  the  atomic  symbol  P,  while  Pr  is  the  symbol  for  Praseodymium.    Answer  A    32.   Which  of  the  following  are  incorrectly  paired?  a)   Copper,  Cu  b)   Carbon,  C  c)   Cobalt,  Co  d)   Calcium,  Ca  e)   Cesium,  Ce  The  periodic  table  you  will  have  on  the  test  will  only  have  atomic  symbols,  not  element  names,  so  you  will  ultimately  need  to  be  familiar  with  pretty  much  every  atomic  symbol  and  its  name  (this  does  not  mean  you  need  to  know  its  exact  position  on  the  periodic  table  or  that  you  need  to  memorize  the  periodic  table).    This  is  a  question  that  is  simply  checking  your  familiarity  with  the  periodic  table.    In  inspecting  the  periodic  table  for  the  symbols  or  names  of  the  above  elements  you  discover  that  the  incorrectly  paired  element  is  Cesium  Ce.    Cesium  has  the  atomic  symbol  Cs,  while  Ce  is  the  symbol  for  Cerium.    Answer  E    33.   Which  of  the  following  are  incorrectly  paired?  a)   Antimony,  Sb  b)   Silicon,  Si  c)   Silver,  Ag  d)   Argon,  Ar  e)   Astatine,  As  The  periodic  table  you  will  have  on  the  test  will  only  have  atomic  symbols,  not  element  names,  so  you  will  ultimately  need  to  be  familiar  with  pretty  much  every  atomic  symbol  and  its  name  (this  does  not  mean  you  need  to  know  its  exact  position  on  the  periodic  table  or  that  you  need  to  memorize  the  periodic  table).    This  is  a  question  that  is  simply  checking  your  familiarity  with  the  periodic  table.    In  inspecting  the  periodic  table  for  the  symbols  or  names  of  the  above  elements  you  discover  that  the  incorrectly  paired  element  is  Astatine  As.    Astatine  has  the  atomic  symbol  At,  while  As  is  the  symbol  for  Arsenic.    Answer  E    34.   All  of  the  following  are  characteristics  of  metals  except:  a)   good  conductors  of  heat  b)   malleable  

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 33

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

    c)   ductile  d)   often  lustrous  e)   tend  to  gain  electrons  in  chemical  reactions  You  should  become  familiar  with  all  of  the  main  properties  of  metals  and  non-‐metals.    Further,  we  will  ultimately  become  familiar  with  the  features  of  the  electronic  structure  of  substances  that  are  responsible  for  these  properties.    In  the  above  list  all  of  the  features  are  characteristic  of  metals  except  for  the  gain  of  electrons  in  chemical  reactions.    Metals  tend  to  lose  electrons  in  chemical  reactions.  Answer  E    35.   All  of  the  following  are  characteristics  of  nonmetals  except:  a)   poor  conductors  of  electricity  b)   often  bond  to  each  other  by  forming  covalent  bonds  c)   tend  to  form  negative  ions  in  chemical  reactions  with  metals  d)   appear  in  the  upper  left-‐hand  corner  of  the  periodic  table  e)   do  not  have  a  shiny  (lustrous)  appearance  You  should  become  familiar  with  all  of  the  main  properties  of  metals  and  non-‐metals.    Further,  we  will  ultimately  become  familiar  with  the  features  of  the  electronic  structure  of  substances  that  are  responsible  for  these  properties.    In  the  above  list  all  of  the  features  are  characteristic  of  non-‐metals  except  for  the  appearing  in  the  upper  left-‐hand  corner  of  the  periodic  table—this  is  where  metals  appear.    Answer  D    36.   Which  of  the  following  has  61  neutrons,  47  protons,  and  46  electrons?  a)   108

    47Cd+  

    b)   8061Pm  

    c)   10847Ag+  

    d)   10846Pd–  

    e)   10847Ag  

    In  the  above  notation  the  subscript  in  front  of  the  atomic  symbol  is  the  Z  number  or  the  atomic  number,  which  is  equal  to  the  number  of  protons.    Therefore,  we  can  eliminate  (b)  and  (d)  immediately.    Also,  element  number  47  is  Ag,  so  this  immediately  eliminates  (a).    The  superscript  in  front  of  the  symbol  represents  the  mass  number  which  is  the  sum  of  the  neutrons  and  protons.    Therefore,  the  mass  number  would  be  61  +  47=  108.  (c),  and  (e)  both  have  mass  numbers  of  108  so  this  does  not  eliminate  anything.    As  there  are  47  protons  in  Ag,  the  number  of  electrons  in  the  neutral  silver  atom  is  also  47.    A  given  value  of  46  electrons  means  that  1  electron  has  been  given  up  so  the  charge  must  be  +1.    Therefore,  c  is  the  answer.    Answer  C    37.   You  are  given  a  compound  with  the  formula  MCl2,  in  which  M  is  a  metal.  You  are  told  that  the  metal  ion  has  25  electrons.  What  is  the  identity  of  the  metal?  Given  that  the  compound  is  MCl2,  because  you  know  Cl  is  in  column  7,  and  so,  its  charge  is  -‐1,  and  there  are  2  Cl’s,  M  must  have  a  charge  of  +2.    If  the  metal  ion  has  25  

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 34

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

    electrons  in  the  +2  state  then  it  must  have  lost  2  electrons,  and  so  has  27  electrons  in  the  neutral  state.    If  it  has  27  electrons  in  the  neutral  state  then  it  must  also  have  27  protons,  so  its  atomic  number  is  27.    Therefore,  the  metal  is  cobalt.    Answer  Cobalt    38.   Which  of  the  following  names  is  incorrect?  a)   aluminum(III)  oxide  b)   diphosphorus  pentoxide  c)   cobalt(II)  chloride  d)   magnesium  oxide  e)   All  of  the  above  names  are  correct.  (a)  Aluminum  is  a  metal  and  oxygen  is  a  non-‐metal  so  aluminum  oxide  would  be  an  ionic  compound.    Aluminum  is  in  column  3A  so  it  would  have  a  positive  three  charge.    However,  as  it  is  neither  a  transition  metal  nor  a  post-‐transition  metal,  it  can  only  have  a  +3  oxidation  state  so  we  never  use  a  Roman  numeral  to  designate  its  oxidation  state.    Therefore,  this  answer  is  incorrect.    As  is  typical  for  the  second  component,  we  attach  the  –ide  suffix  for  an  element.    (b)  phosphorus  and  oxygen  are  both  non-‐metals  so  this  compound  is  covalent.    As  with  all  covalent  compounds,  for  the  first  component  we  use  a  number  prefix  if  the  number  of  atoms  is  two  or  greater;  for  the  second  component  we  always  use  a  number  prefix.    As  is  typical  for  the  second  component,  we  attach  the  –ide  suffix  for  an  element.    This  answer  would  be  a  valid  covalent  compound  name.        (c)  Cobalt  is  a  metal  and  chlorine  is  a  non-‐metal  so  cobalt  (II)  chloride  would  be  an  ionic  compound.    Cobalt  is  a  transition  metal  and  so  could  potentially  have  multiple  oxidation  states—therefore,  we  designate  it  using  a  Roman  numeral.    As  is  typical  for  the  second  component,  we  attach  the  –ide  suffix  for  an  element.  This  answer  would  be  a  valid  ionic  compound  name.    (d)  Magnesium  is  a  metal  and  oxygen  is  a  non-‐metal  so  magnesium  oxide  would  be  an  ionic  compound.    As  magnesium  is  neither  a  transition  metal  nor  a  post-‐transition  metal,  and  is  in  column  2A,  it  can  only  have  a  2+  oxidation  state  and  so  we  do  not  use  a  roman  numeral  to  designate  it—it  is  correctly  designated.    As  is  typical  for  the  second  component,  we  attach  the  –ide  suffix  for  an  element.    This  answer  would  be  a  valid  ionic  compound  name.    (e)  not  all  of  the  above  names  are  correct  so  this  is  not  a  correct  answer.    Answer  A    39.   Which  of  the  following  pairs  is  incorrect?  a)   iodine  trichloride,  ICl3  b)   phosphorus  pentoxide,  P2O5  c)   ammonia,  NH3  d)   sulfur  hexafluoride,  SF6  

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 35

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

    e)   All  of  the  above  pairs  are  correct.  (a)  iodine  and  chlorine  are  both  non-‐metals  so  this  compound  is  covalent.    As  with  all  covalent  compounds,  for  the  first  component  we  use  a  number  prefix  if  the  number  of  atoms  is  two  or  greater;  for  the  second  component  we  always  use  a  number  prefix.  As  is  typical  for  the  second  component,  we  attach  the  –ide  suffix  for  an  element.    As  there  is  one  iodine  and  there  are  three  chlorines  in  the  given  formula,  the  name  correctly  describes  the  formula.    This  answer  would  be  a  valid  covalent  compound  name.        (b)  phosphorus  and  oxygen  are  both  non-‐metals  so  this  compound  is  covalent.    As  with  all  covalent  compounds,  for  the  first  component  we  use  a  number  prefix  if  the  number  of  atoms  is  two  or  greater;  for  the  second  component  we  always  use  a  number  prefix.  As  is  typical  for  the  second  component,  we  attach  the  –ide  suffix  for  an  element.    As  there  is  two  phosphorus  atoms  and  there  are  five  oxygens  in  the  given  formula,  while  pentoxide  is  correct,  the  first  component  should  be  diphosphorus.    This  answer  would  not  be  a  valid  covalent  compound  name.        (c)  nitrogen  and  hydrogen  are  both  non-‐metals  so  this  compound  is  covalent.    As  with  all  covalent  compounds,  for  the  first  component  we  use  a  number  prefix  if  the  number  of  atoms  is  two  or  greater;  for  the  second  component  we  always  use  a  number  prefix.  As  is  typical  for  the  second  component,  we  attach  the  –ide  suffix  for  an  element.    Normally,  as  there  is  only  one  nitrogen  and  there  are  three  hydrogens  we  would  call  this  molecule  nitrogen  trihydride.    However,  this  compound  so  commonly  goes  by  the  name  ammonia  that  this  has  become  a  valid  name  for  this  compound.    (d)  sulfur  and  fluorine  are  both  non-‐metals  so  this  compound  is  covalent.    As  with  all  covalent  compounds,  for  the  first  component  we  use  a  number  prefix  if  the  number  of  atoms  is  two  or  greater;  for  the  second  component  we  always  use  a  number  prefix.  As  is  typical  for  the  second  component,  we  attach  the  –ide  suffix  for  an  element.    As  there  is  one  sulfur  and  there  are  six  fluorines  in  the  given  formula,  the  name  correctly  describes  the  formula.    This  answer  would  be  a  valid  covalent  compound  name.    (e)  Not  all  of  the  above  names  are  correct  so  this  is  not  a  correct  answer.    Answer    B    40.   The  correct  name  for  LiCl  is  Li  is  the  symbol  for  lithium,  which  is  a  metal,  and  Cl  is  the  symbol  for  chlorine  which  is  a  non-‐metal,  so  LiCl  is  an  ionic  compound.    In  naming  ionic  compounds  if  both  components  are  elements,  the  first  name  is  the  name  of  the  element  and  the  second  name  has  the  –ide  suffix  attached.    Additionally,  if  the  metal  is  either  a  transition  metal  or  a  post  transition  metal,  because  the  oxidation  state  for  the  metal  can  vary,  we  use  a  roman  numeral  to  indicate  the  number  of  the  charge.    In  this  case,  as  lithium  is  in  column  2A  and  can  only  have  one  oxidation  state,  we  don’t  use  a  roman  numeral.    For  ionic  compounds  there  are  no  number  prefixes.    Therefore,  the  name  of  this  compound  is  lithium  chloride.      Answer  Lithium  Chloride    

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 36

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

    41.   How  many  oxygen  atoms  are  there  in  one  formula  unit  of  Ca3(PO4)2?  In  this  compound  oxygen  atoms  are  part  of  the  phosphate  polyatomic  ion.    As  indicated  by  the  subscript  following  the  O  symbol,  there  are  four  oxygen  atoms  in  this  polyatomic  ion.    As  polyatomic  ions  contain  multiple  types  of  atoms,  in  order  to  avoid  confusion,  and  to  indicate  a  multiple  number  of  polyatomic  ions,  parentheses  are  used  to  enclose  the  formula  of  the  polyatomic  ion  if  there  are  more  than  one,  and  a  subscript  indicating  the  number  of  polyatomic  ions  follows.    When  polyatomic  ions  are  designated  in  this  way,  the  number  of  atoms  inside  the  parentheses  is  multiplied  by  the  number  of  the  subscript  following  the  parentheses.    So,  there  are  two  phosphate  ions  in  the  formula  unit  as  indicated  by  the  subscript  2  following  the  parentheses.    This  means  there  are  a  total  of  8  oxygen  atoms  in  this  formula  unit.    Answer    8    42.   How  many  oxygen  atoms  are  there  in  4  formula  units  of  Al2(CO3)3?  In  this  compound  oxygen  atoms  are  part  of  the  carbonate  polyatomic  ion.    As  indicated  by  the  subscript  following  the  O  symbol,  there  are  three  oxygen  atoms  in  this  polyatomic  ion.    As  polyatomic  ions  contain  multiple  types  of  atoms,  in  order  to  avoid  confusion,  and  to  indicate  a  multiple  number  of  polyatomic  ions,  parentheses  are  used  to  enclose  the  formula  of  the  polyatomic  ion  if  there  are  more  than  one,  and  a  subscript  indicating  the  number  of  polyatomic  ions  follows.    When  polyatomic  ions  are  designated  in  this  way,  the  number  of  atoms  inside  the  parentheses  is  multiplied  by  the  number  of  the  subscript  following  the  parentheses.    So,  there  are  three  carbonate  ions  in  the  formula  unit  as  indicated  by  the  subscript  3  following  the  parentheses.    This  means  there  are  a  total  of  9  oxygen  atoms  in  this  formula  unit.    For  4  formula  units,  the  number  of  oxygen  atoms  would  be  36                  Answer    36    43.   The  correct  name  for  FeO  is  Fe  is  the  symbol  for  iron,  which  is  a  metal,  and  O  is  the  symbol  for  oxygen  which  is  a  non-‐metal,  so  FeO  is  an  ionic  compound.    In  naming  ionic  compounds  if  both  components  are  elements,  the  first  name  is  the  name  of  the  element  and  the  second  name  has  the  –ide  suffix  attached.    Additionally,  if  the  metal  is  either  a  transition  metal  or  a  post  transition  metal,  because  the  oxidation  state  for  the  metal  can  vary,  we  use  a  roman  numeral  to  indicate  the  number  of  the  charge.    In  this  case,  because  the  charge  of  a  single  oxygen  atom  is  -‐2,  the  charge  of  the  iron  atom  must  be  +2,  so  we  would  use  a  roman  numeral  II.    For  ionic  compounds  there  are  no  number  prefixes.    Therefore,  the  name  of  this  compound  is  iron  (II)  oxide.      Answer    iron  (II)  oxide      44.   The  correct  name  for  Ca2+  is  The  atomic  symbol  Ca  stands  for  calcium.    The  2+  indicates  that  it  is  a  calcium  ion.    Because  calcium  can  only  have  a  2+  state  when  it  is  an  ion  we  do  not  need  to  designate  any  more  specifically  so  we  would  just  call  this  the  calcium  ion.    Answer  calcium  ion    45.   The  correct  name  for  V3+  is  

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 37

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

    The  atomic  symbol  V  stands  for  Vanadium.  The  3+  indicates  that  it  is  a  vanadium  ion.    However,  because  vanadium  can  have  more  than  one  oxidation  state  we  need  to  designate  the  actual  state  by  using  a  roman  numeral.    Therefore,  we  would  call  this  the  vanadium  (III)  ion.    Answer    vanadium  (III)  ion    46.   The  correct  name  for  N3–  is  The  atomic  symbol  N  stands  for  nitrogen.    The  3-‐  indicates  that  it  is  a  nitrogen  ion.    Because  nitrogen  can  only  have  a  3+  state  when  it  is  an  ion  we  do  not  need  to  designate  any  more  specifically.    Also,  as  this  ion  would  be  the  second  component  of  the  name  of  an  ionic  compound,  to  name  the  ion  we  would  attach  the  –ide  suffix,  so  we  would  call  this  the  nitride  ion.    Answer    nitride  ion    47.   What  is  the  subscript  of  barium  in  the  formula  of  barium  sulfate?  First  create  the  formula  for  barium  sulfate.    Barium  is  a  2A  element  with  the  symbol  Ba—because  it  is  in  column  2A  it  will  have  a  2+  charge  as  an  ion.    Sulfate  is  a  polyatomic  ion  (the  clue  is  the  –ate  ending).    You  should  know  by  now  that  the  sulfate  ion  has  a  formula  of  SO4  and  that  its  charge  is  2-‐.    Therefore,  it  will  only  take  one  Ba2+  ion  to  balance  the  charge  of  an  SO42-‐  ion.    So,  the  formula  is  BaSO4.    Because  there  is  only  one  barium  atom,  there  is  no  subscript.    Answer  no  subscript    48.   The  formula  for  calcium  bisulfate  is  Calcium  is  a  metal  and  bisulfate  is  a  polyatomic  anion—the  clue  is  the  –ate  suffix—so  the  compound  is  ionic.    When  we  write  the  formula  for  an  ionic  compound  the  first  component  is  simply  the  symbol  for  the  element  (unless  it  is  the  only  positive  polyatomic  ion  NH4+,  the  ammonium  ion).    Then  we  leave  a  little  space  and  write  the  formula  of  the  polyatomic  ion.    In  this  case  you  would  have  to  look  it  up—the  bisulfate  ion  is  HSO4-‐.        (NOTE—the  preferred  terminology  for  this  ion  is  the  hydrogen  sulfate  ion.    The  term  bisulfate  comes  from  an  old  naming  system.    Consider  these  two  compound:    Na2SO4  and  NaHSO4.    In  the  second  compound  there  is  twice  as  much  sulfate  per  sodium  atom  –that  is,  one  sulfate  per  one  sodium—as  there  is  in  the  first  compound—that  is,  one  half  of  a  sulfate  per  one  sodium.    So,  the  old  chemists  called  the  second  compound  “bisulfate”  to  indicate  this.    IUPAC  would  rather  this  be  called  the  “hydrogen  sulfate”  ion.    This  is  similar  for  the  HCO3-‐ion  which  is  traditionally  called  the  bicarbonate  ion,  but  should  be  called  the  hydrogen  carbonate  ion.)    (NOTE—you  could  predict  the  formula  of  this  ion  by  knowing  the  formula  of  the  sulfate  ion,  SO4—as  this  ion  has  a  -‐2  charge,  and  the  hydrogen  would  add  a  1+charge,  the  addition  of  a  hydrogen  ion  to  the  sulfate  ion  in  this  manner  would  cancel  one  of  the  negative  charges  giving  the  HSO4-‐  formula  and  charge.)      Then  we  would  remind  ourselves  of  the  charges  of  each  component—Calcium  is  in  column  2A  so  its  charge  would  be  2+,  while  we  have  already  said  that  the  charge  of  the  HSO4  ion  is  -‐1.    Therefore,  it  would  take  two  of  these  to  balance  the  2+  charge.    

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 38

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

    Remember  that  when  we  have  more  than  one  of  a  polyatomic  ion  we  put  parentheses  around  the  polyatomic  ion  formula  and  then  use  a  subscript  to  designate  the  number  of  polyatomic  ion  units.    Therefore,  the  formula  is  Ca(HSO4)2.    Answer  Ca(HSO4)2    49.   The  formula  for  lithium  dihydrogen  phosphate  is  Lithium  is  a  metal  and  dihydrogen  phosphate  is  a  polyatomic  anion—the  clue  is  the    -‐ate  suffix—so,  the  compound  is  ionic.    When  we  write  the  formula  for  an  ionic  compound  the  first  component  is  simply  the  symbol  for  the  element  (unless  it  is  the  only  positive  polyatomic  ion  NH4+,  the  ammonium  ion).    Then  we  leave  a  little  space  and  write  the  formula  of  the  polyatomic  ion.    In  this  case  you  would  have  to  look  it  up—the  dihydrogen  phosphate  ion.        (NOTE—you  could  predict  the  formula  of  this  ion  by  knowing  the  formula  of  the  phosphate  ion,  PO4—as  this  ion  has  a  -‐3  charge,  and  each  hydrogen  would  add  a  1+charge,  the  addition  of  two  hydrogen  ions  to  the  phosphate  ion  in  this  manner  would  cancel  two  of  the  negative  charges  giving  the  H2PO4-‐  formula  and  charge.)    Then  we  would  remind  ourselves  of  the  charges  of  each  component—Lithium  is  in  column  1A  so  its  charge  would  be  1+,  while  we  have  already  said  that  the  charge  of  the  H2PO4  ion  is  -‐1.    Therefore,  the  compound  would  have  a  balanced  charge  with  one  of  each  component—the  formula  is  LiH2PO4.      Answer  LiH2PO4    50.   Which  of  the  following  is  incorrectly  named?  a)   Pb(NO3)2,  lead(II)  nitrate  b)   NH4ClO4,  ammonium  perchlorate  c)   PO43–,  phosphate  ion  d)   Mg(OH)2,  magnesium  hydroxide  e)   NO3–,  nitrite  ion  (a)  Pb  is  a  metal  in  column  4A  and  NO3  is  the  polyatomic  nitrate  anion  so  the  compound  is  ionic.    In  naming  ionic  compounds,  if  the  first  component  is  an  element,  the  name  of  the  first  component  is  the  name  of  the  element,  modified  by  a  roman  numeral  if  the  element  is  a  transition  metal  or  a  post  transition  metal.    If  this  is  the  case,  the  charge  can  be  determined  by  inspecting  the  formula.    In  this  case,  as  the  formula  has  lead  paired  with  two  nitrate  ions,  each  of  which  has  a  1-‐  charge,  the  charge  on  lead  would  be  2+,  so  the  roman  numeral  (II)  is  appropriate.  If  the  name  of  the  second  component  is  a  polyatomic  ion,  the  name  of  the  polyatomic  ion  is  used.    Therefore,  the  name  lead  (II)  nitrate  is  the  name  for  this  compound.        (b)  NH4  is  the  only  positively  charged  polyatomic  ion,  the  ammonium  ion,  and  ClO4  is  the  polyatomic  perchlorate  anion  (you  should  know  both  of  these  names).    So,  this  is  an  ionic  compound.    In  naming  ionic  compounds,  if  the  first  component  is  the  ammonium  ion  then  the  name  of  the  first  component  is  ammonium.    If  the  name  of  the  second  component  is  a  polyatomic  ion,  the  name  of  the  polyatomic  ion  is  used.    Therefore,  the  name  ammonium  perchlorate  is  the  name  for  this  compound.        

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 39

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

    (c)  This  is  an  oxoanion  with  phosphorus  as  the  non-‐oxygen  central  atom.    In  naming  oxoanions,  the  “main”  form  is  assigned  the  –ate  suffix,  which  is  attached  to  the  name  of  the  non-‐oxygen  central  atom.    The  –ate  form  of  these  oxoanions  should  be  learned,  as  the  other  forms  (hypo-‐/-‐ite,  -‐ite,  per-‐/-‐ate),  if  they  exist,  can  be  determined  from  the  –ate  form.    PO4  is  the  –ate  form  for  the  phosphorus  oxoanion  and  it  has  a  minus  3  charge.    This  is  therefore  the  phosphate  ion  and  is  correctly  named.    (d)  Mg  is  a  metal  in  column  2A,  and  OH-‐  is  the  polyatomic  hydroxide  anion,  so  the  compound  is  ionic.    In  naming  ionic  compounds,  if  the  first  component  is  an  element,  the  name  of  the  first  component  is  the  name  of  the  element,  modified  by  a  roman  numeral  if  the  element  is  a  transition  metal  or  a  post  transition  metal.    This  is  not  the  case  here.      If  the  name  of  the  second  component  is  a  polyatomic  ion,  the  name  of  the  polyatomic  ion  is  used.    Therefore,  the  name  magnesium  hydroxide  is  the  name  for  this  compound.        (e)  There  is  no  NO3-‐  polyatomic  ion.    The  nitrite  ion  is  the  oxoanion  related  to  the  nitrate  ion,  NO3-‐.    It  has  one  less  oxygen,  as  is  the  rule  for  the  –ite  form,  and  so  has  a  formula  NO2-‐.    Therefore,  this  pairing  is  incorrect.      Answer  E    51.   Which  of  the  following  is  incorrectly  named?  a)   SO32–,  sulfite  ion  b)   Cr2O72–,  dichromate  ion  c)   PO43–,  phosphate  ion  d)   ClO2–,  chlorate  ion  e)   CN–,  cyanide  ion  (a)  This  is  an  oxoanion  with  sulfur  as  the  non-‐oxygen  central  atom.    In  naming  oxoanions,  the  “main”  form  is  assigned  the  –ate  suffix,  which  is  attached  to  the  name  of  the  non-‐oxygen  central  atom.    The  –ate  form  of  these  oxoanions  should  be  learned,  as  the  other  forms  (hypo-‐/-‐ite,  -‐ite,  per-‐/-‐ate),  if  they  exist,  can  be  determined  from  the  –ate  form.    SO4  is  the  –ate  form  for  the  sulfate  oxoanion  and  it  has  a  -‐2  charge.    SO32-‐  has  one  less  oxygen  than  the  –ate  form  so  it  will  be  designated  as  the  –ite  form,  and  will  have  the  same  charge  as  the  –ate  form.    So,  the  SO32-‐    ion  is  correctly  named  the  sulfite  ion.    (b)  a  couple  of  oxoanions  also  have  forms  where  there  are  two  of  the  non-‐oxygen  atom—the  chromate  ion  is  one  of  these—when  there  are  two  of  the  non-‐oxygen  atoms  the  prefix  di-‐  is  added  to  the  non-‐oxygen  element  name.    For  chromium,  the    –ate  form  is  CrO42-‐  and  the  Cr2  form  is  Cr2O72-‐  and  is  called  the  dichromate  ion.    So,  dichromate  is  the  correct  name  for  this  ion.    (c)  This  is  an  oxoanion  with  phosphorus  as  the  non-‐oxygen  central  atom.    In  naming  oxoanions,  the  “main”  form  is  assigned  the  –ate  suffix,  which  is  attached  to  the  name  of  the  non-‐oxygen  central  atom.    The  –ate  form  of  these  oxoanions  should  be  learned,  as  the  other  forms  (hypo-‐/-‐ite,  -‐ite,  per-‐/-‐ate),  if  they  exist,  can  be  determined  from  

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 40

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

    the  –ate  form.    PO4  is  the  –ate  form  for  the  phosphate  oxoanion  and  it  has  a  -‐3  charge.    Therefore,  phosphate  is  the  correct  name  for  this  ion.    (d)  This  is  an  oxoanion  with  chlorine  as  the  non-‐oxygen  central  atom.    In  naming  oxoanions,  the  “main”  form  is  assigned  the  –ate  suffix,  which  is  attached  to  the  name  of  the  non-‐oxygen  central  atom.    The  –ate  form  of  these  oxoanions  should  be  learned,  as  the  other  forms  (hypo-‐/-‐ite,  -‐ite,  per-‐/-‐ate),  if  they  exist,  can  be  determined  from  the  –ate  form.    ClO3-‐  is  the  –ate  form  for  the  chlorate  oxoanion  and  it  has  a  -‐1  charge.    ClO2-‐  has  one  less  oxygen  than  the  –ate  form  so  it  will  be  designated  as  the  –ite  form,  and  will  have  the  same  charge  as  the  –ate  form.    So,  the  ClO2-‐    ion  is  not  correctly  named  the  chlorate  ion,  it  should  be  the  chlorite  ion.    (e)  A  few  polyatomic  anions  do  not  contain  oxygen  and  also  do  not  follow  an  easily  identifiable  pattern  of  structure  an  naming.    These  simply  need  to  be  memorized.    The  polyatomic  ion  containing  a  single  atom  each  of  C  and  N  is  called  the  cyanide  ion  and  it  has  a  -‐1  charge.    So,  this  is  correctly  named.    Answer  D      52.   All  of  the  following  are  in  aqueous  solution.  Which  is  incorrectly  named?  a)   H2SO4,  sulfuric  acid  b)   H2CO3,  carbonic  acid  c)   H3PO4,  phosphoric  acid  d)   HCN,  cyanic  acid  e)   HCl,  hydrochloric  acid  Remember  that  we  name  oxoacids  according  to  the  form  of  the  polyatomic  ion  to  which  they  correspond.           If  acids  contain  the  –ate  form  of  a  polyatomic  oxoanion  they  have  the  –ic  suffix       attached  to  the  name.         If  acids  contain  the  –ite  form  of  a  polyatomic  oxoanion,  they  have  the  –ous       suffix  attached  to  the  name.         If  acids  contain  the  hypo-‐  /  -‐ite  form  of  a  polyatomic  oxoanion,  they  have  the       hypo-‐  prefix  and  –ous  suffix  attachted  to  the  name.         If  acids  contain  the  per-‐  /  -‐ate  form  of  a  polyatomic  oxoanion,  they  have  the       per-‐  prefix  and  –ic  suffix  attached  to  the  name.         If  acids  contain  an  –ide  form  of  anion  (for  example,  “chloride,”  “sulfide,”         “cyanide,”  etc)    they  have  the  hydro-‐  prefix  and  –ic  suffix  attached  to  the       name.         Organic  acids  will  have  formulas  that  contain  anions  that  have  carbon  and       hydrogen  in  them.    The  formula  will  also  begin  with  the  number  of       hydrogen  atoms  that  ionize  (separate  from  the  hydrogens  in  the         anion).    The  names  of  these  will  usually  not  be  descriptive  and  so  have       no  recognizable  patterns.    Therefore,  these  will  need  to  be         memorized.     (a)  This  acid  contains  the  polyatomic  ion  SO42-‐  which  is  the  sulfate  ion.      

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 41

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

      Therefore,  it  should  have  the  –ic  suffix,  and  sulfuric  acid  is  the  correct  name.     (b)  This  acid  contains  the  polyatomic  ion  CO32-‐  which  is  the  carbonate  ion.     Therefore,  it  should  have  the  –ic  suffix,  and  carbonic  acid  is  the  correct  name.     (c)  This  acid  contains  the  polyatomic  ion  PO43-‐  which  is  the  phosphate  ion.     Therefore,  it  should  have  the  –ic  suffix,  and  phosphoric  acid  is  the  correct     name.     (d)  This  acid  contains  the  polyatomic  ion  CN-‐,  which  is  the  cyanide  ion.     Therefore,  it  should  have  the  hydro-‐  prefix  and  the  –ic  suffix—cyanic  acid     is  not  the  correct  answer—it  should  be  hydrocyanic.     (e)  This  acid  contains  the  monoatomic  ion  Cl-‐,  which  is  the  chloride  ion.     Therefore,  it  should  have  the  hydro-‐  prefix  and  the  –ic  suffix,  and  hydro-‐     chloric  acid  is  the  correct  name.       Answer  D    53.   All  of  the  following  are  in  aqueous  solution.  Which  is  incorrectly  named?  a)   HC2H3O2,  acetic  acid  b)   HBr,  bromic  acid  c)   H2SO3,  sulfurous  acid  d)   HNO2,  nitrous  acid  e)   HClO3,  chloric  acid  See  discussion  of  acid  names  in  answer  to  question  52.        (a)  The  anion  of  this  acid  contains  carbon  and  hydrogen  and  so  is  an  organic  acid.    The  C2H3O2-‐  ion  is  the  acetate  anion.    As  it  has  the  –ate  suffix  the  acid  name  will  have  the  –ic  suffix,  acetic  acid.    Therefore,  the  name  is  correct.  (b)  This  acid  contains  the  monoatomic  ion  Br-‐,  which  is  the  bromide  ion.    Therefore,  it  should  have  the  hydro-‐  prefix  and  the  –ic  suffix—bromic  acid  is  not  the  correct  answer—it  should  be  hydrobromic.  (c)  This  acid  contains  the  polyatomic  ion  SO32-‐  which  is  the  sulfite  ion.    Therefore,  it  should  have  the  –ous  suffix,  and  sulfurous  acid  is  the  correct  name.  (d)  This  acid  contains  the  polyatomic  ion  NO2-‐  which  is  the  nitrite  ion.    Therefore,  it  should  have  the  –ous  suffix,  and  nitrous  acid  is  the  correct  name.  (e)  This  acid  contains  the  polyatomic  ion  ClO3-‐  which  is  the  chlorate  ion.      Therefore,  it  should  have  the  –ic  suffix,  and  chloric  acid  is  the  correct  name.    Answer  B    54.   Which  of  the  following  pairs  is  incorrect?  a)   NH4Br,  ammonium  bromide  b)   K2CO3,  potassium  carbonate  c)   BaPO4,  barium  phosphate  d)   CuCl,  copper(I)  chloride  e)   MnO2,  manganese(IV)  oxide  (a)  NH4  is  the  only  positively  charged  polyatomic  ion,  the  ammonium  ion,  and  Br  is  a  non-‐metal,  so  this  is  an  ionic  compound.    In  naming  ionic  compounds,  if  the  first  

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 42

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

    component  is  the  ammonium  ion  then  the  name  of  the  first  component  is  ammonium.    If  the  second  component  is  an  element,  the  name  of  the  second  component  is  the  name  of  the  element  with  the  –ide  suffix  attached.    Therefore,  the  name  ammonium  bromide  is  the  correct  name  for  this  compound.    (b)  K  is  a  metal  in  column  1A,  and  CO32-‐  is  the  polyatomic  carbonate  anion,  so  the  compound  is  ionic.    In  naming  ionic  compounds,  if  the  first  component  is  an  element,  the  name  of  the  first  component  is  the  name  of  the  element,  modified  by  a  roman  numeral  if  the  element  is  a  transition  metal  or  a  post  transition  metal.    This  is  not  the  case  here.      If  the  name  of  the  second  component  is  a  polyatomic  ion,  the  name  of  the  polyatomic  ion  is  used.    Therefore,  the  name  potassium  carbonate  is  the  correct  name  for  this  compound.        (c)  Ba  is  a  metal  in  column  2A,  and  PO43-‐  is  the  polyatomic  phosphate  anion,  so  the  compound  is  ionic.    In  naming  ionic  compounds,  if  the  first  component  is  an  element,  the  name  of  the  first  component  is  the  name  of  the  element,  modified  by  a  roman  numeral  if  the  element  is  a  transition  metal  or  a  post  transition  metal.    This  is  not  the  case  here.      If  the  name  of  the  second  component  is  a  polyatomic  ion,  the  name  of  the  polyatomic  ion  is  used.    The  problem  here  is  that  the  charge  for  the  phosphate  ion  is  3-‐  while  that  of  barium  is  2+.    Therefore,  the  formula  should  be  Ba3(PO4)2.    So,  while  the  name  is  correct,  the  formula  is  not.        (d)  Cu  is  a  transition  metal  in  column  1B,  and  Cl  is  a  non-‐metal  in  column  7A  so  the  compound  is  ionic.    In  naming  ionic  compounds,  if  the  first  component  is  an  element,  the  name  of  the  first  component  is  the  name  of  the  element,  modified  by  a  roman  numeral  if  the  element  is  a  transition  metal  or  a  post  transition  metal.    As  copper  is  a  transition  metal,  the  charge  of  the  copper  atom  needs  to  be  modified  by  a  roman  numeral.    The  correct  charge  can  be  determined  by  the  given  formula.    As  Cl  is  in  column  7A,  its  charge  if  it  takes  an  electron  would  be  -‐1.    As  there  is  only  one  Cl  in  the  formula,  the  charge  of  the  single  copper  atom  must  be  +1.    Therefore,  its  roman  numeral  should  be  (I).      If  the  second  component  is  an  element,  the  name  of  the  second  component  is  the  element  with  the  –ide  suffix  attached.    Therefore,  the  name  of  copper  (I)  chloride  is  the  correct  name  for  this  compound.        (e)  Mn  is  a  transition  metal  in  column  5B,  and  O  is  a  non-‐metal  in  column  6A  so  the  compound  is  ionic.    In  naming  ionic  compounds,  if  the  first  component  is  an  element,  the  name  of  the  first  component  is  the  name  of  the  element,  modified  by  a  roman  numeral  if  the  element  is  a  transition  metal  or  a  post  transition  metal.    As  manganese  is  a  transition  metal,  the  charge  of  the  manganese  atom  needs  to  be  modified  by  a  roman  numeral.    The  correct  charge  can  be  determined  by  the  given  formula.    As  O  is  in  column  6A,  its  charge  if  it  takes  two  electrons  would  be  -‐2.    As  there  are  two  O’s  in  the  formula,  the  charge  of  the  single  manganse  atom  must  be  +4.    Therefore,  its  roman  numeral  should  be  (IV).      If  the  second  component  is  an  element,  the  name  of  the  second  component  is  the  element  with  the  –ide  suffix  attached.    Therefore,  the  name  of  manganese  (IV)  oxide  is  the  correct  name  for  this  compound.        

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 43

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

    Answer  C    55.   Which  of  the  following  name(s)  is(are)  correct?  

    1.   sulfide,  S2–  2.   ammonium  chloride,  NH4Cl  3.   acetic  acid,  HC2H3O2  4.   barium  oxide,  BaO  

     a)   all  b)   none  c)   1,  2  d)   3,  4  e)   1,  3,  4  (1)  S  is  a  non-‐metal  so  when  it  form  ions  it  will  take  electrons.    As  it  is  in  column  6A,  it  will  take  2  electrons  so  the  designation  S2-‐  is  correct.    As  the  ion  is  monoatomic,  and  it  would  be  the  second  component  of  an  ionic  compound,  the  –ide  suffix  would  be  attached  to  the  element  name.    Therefore,  the  name  sulfide  would  be  the  correct  name.        (2)  NH4  is  the  only  positively  charged  polyatomic  ion,  the  ammonium  ion,  and  Cl  is  a  non-‐metal,  so  this  is  an  ionic  compound.    In  naming  ionic  compounds,  if  the  first  component  is  the  ammonium  ion  then  the  name  of  the  first  component  is  ammonium.    If  the  second  component  is  an  element,  the  name  of  the  second  component  is  the  name  of  the  element  with  the  –ide  suffix  attached.    Therefore,  the  name  ammonium  chloride  is  the  correct  name  for  this  compound.    (3)  Organic  acids  will  have  formulas  that  contain  anions  that  have  carbon  and  hydrogen  in  them.    The  formula  will  also  begin  with  the  number  of  hydrogen  atoms  that  ionize  (separate  from  the  hydrogens  in  the  anion).    The  names  of  these  will  usually  not  be  descriptive  and  so  have  no  recognizable  patterns.    Therefore,  these  will  need  to  be  memorized.    The  anion  of  this  acid  contains  carbon  and  hydrogen  and  so  is  an  organic  acid.    The  C2H3O2-‐  ion  is  the  acetate  anion.    As  it  has  the  –ate  suffix  the  acid  name  will  have  the  –ic  suffix,  acetic  acid.    Therefore,  the  name  is  correct.    (4)  Barium  is  a  metal  and  oxygen  is  a  non-‐metal  so  barium  oxide  would  be  an  ionic  compound.    As  barium  is  neither  a  transition  metal  nor  a  post-‐transition  metal,  and  is  in  column  2A,  it  can  only  have  a  2+  oxidation  state  and  so  we  do  not  use  a  roman  numeral  to  designate  it—it  is  correctly  designated.    As  oxygen  is  in  column  6A  and  so  would  have  a  -‐2  charge,  only  1  O  would  be  needed  to  balance  1  Ba,  so  the  subscripts  are  correct.    As  is  typical  for  the  second  component,  we  attach  the  –ide  suffix  for  an  element.    Therefore,  barium  oxide  is  the  correct  name  for  this  formula.    All  four  are  correct.    Answer  A    56.   Which  metals  form  cations  with  varying  positive  charges?  a)   Group  2  metals  

  • Chapter Error! Unknown document property name.: Error! Unknown document property name. 44

    Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

    b)   Group  3  metals  c)   transition  metals  d)   Group  1  metals  e)   metalloids  Generally,  group  1A  and  group  2A  metals  never  form  cations  with  varying  charges.    The  post-‐transition  group  3A  metal  can  form  cations  with  varying  charges  but  usually  don’t.    Metalloids  can  form  ions  but  also  usually  don’t  form  cations  with  varying  charges.    Only  transition  metals  routinely  form  cations  with  varying  charges.    Answer  C    57.   Three  samples  of  a  solid  substance  composed  of  elements  A  and  Z  were  prepared.  The  first  contained  4.31  g  A  and  7.70  g  Z.  The  second  sample  was  35.9%  A  and  64.1%  Z.  It  was  observed  that  0.718  g  A  reacted  with  Z  to  form  2.00  g  of  the  third  sample.  Show  that  these  data  illustrate  the  law  of  definite  composition.  The  way  to  show  that  samples  of  a  substance  illustrate  the  law  of  definite  composition  is  to  show  that  the  components  of  the  substance  demonstrate  the  same  mass  fractions  (or  mass  percents).    Data  for  the  first  sample  were  provided  as  grams  of  each  component  from  an  analysis.    Simply  divide  each  number  of  grams  by  the  total  number  of  grams  to  get  a  mass  fraction  for  each  and  then  multiply  times  100.    Data  for  the  second  sample  were  already  provided  as  mass  percents  so  there  was  no  need  to  do  anything  for  these  other  than  list  them.    Data  for  sample  three  provided  a  mass  for  A  and  a  total  mass.    To  get  the  mass%  for  A  just  divide  the  mass  of  A  by  the  total  mass.    To  get  the  mass%  for  B,  subtract  the  mass  for  A  from  the  total  mass  to  get  mass  of  B,  then  divide  by  the  total  mass.  (6  points)    

    Sample1

    mass% A = 4.31g4.31g + 7.70g

    x100 = 35.9% mass% B = 7.70g4.31g + 7.70g

    x100 = 64.1%

    Sample 2mass% A = 35.9% mass% B = 64.1%Sample 3

    mass% A = .718g2.00g

    x100 = 35.9% mass% B = 2.00g − .718g2.00g

    x100 = 64.1%

     

        58.   Complete  the  following  table.  Remember  that  we  use  symbols  for  elements  that  provide  us  with  information  about  the  numbers  of  particles  within  atoms  of  the  element.        In  the  first  row  you  are  given  the  symbol  206Pb.    You  know  this  is  the  sym