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   Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

22

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.   Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

23

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     10.0 g C mass fraction of C = = .2857 5.0 g O + 10.0 g C + 20.0 g N 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  

Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

24

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:     Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

25

  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  

Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

26

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     Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

27

    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   Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

28

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?   14 a)     6C 37 b)     17 Cl 32 c)     15 P 39 d)     19 K 14 e)     8N (A)    The  symbol   14 C would  indicate  a  carbon  atom  with  6  protons,  which  is  correct-­‐ 6 carbon  is  element  number  6.    As  the  mass  number  is  14  this  would  indicate  8   37 neutrons  which  is  possible  for  this  element;  (B)  The  symbol 17 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   32 element;  (C)  The  symbol 15 P would  indicate  a  phosphorus  atom  with  15  protons,   which  is  correct-­‐phosphorus  is  element  number  15.    As  the  mass  number  is  32  this   39 would  indicate  17  neutrons  which  is  possible  for  this  element;  (D)  The  symbol 19 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   14 N would  indicate  a  nitrogen  atom  with   8 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    

Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

29

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     40 2+ 22.   has   20 Ca 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?   14 a)    and   147 N  are  isotopes  of  each  other  because  their  mass  numbers  are  the  same.   6C 18 2 − b)    has  the  same  number  of  electrons  as   2010 Ne .   8O c)   A  and  B   18 d)    and   199 F  have  the  same  number  of  neutrons.   8O 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    

Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

30

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   3919 K+  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.  

Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

31

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   Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

32

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   Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

33

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?   108 a)   Cd+   47 b)  

80

c)  

108

d)  

108

e)  

108

61

47

46

47

Pm   Ag+   Pd–   Ag  

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  

Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

34

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  

Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

35

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     Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

36

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  

Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

37

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.     Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

38

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.         Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

39

(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   Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

40

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.       Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

41

  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   Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

42

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.         Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

43

Answer  C     55.   Which  of  the  following  name(s)  is(are)  correct?   1.   2.   3.   4.  

sulfide,  S2–   ammonium  chloride,  NH4Cl   acetic  acid,  HC2H3O2   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  

Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

44

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)     Sample 1 mass% A =

4.31g x100 = 35.9% 4.31g + 7.70g

mass% B =

7.70g x100 = 64.1% 4.31g + 7.70g

Sample 2 mass% A = 35.9% mass% B = 64.1% Sample 3 .718g 2.00g − .718g mass% A = x100 = 35.9% mass% B = x100 = 64.1% 2.00g 2.00g

 

    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  symbol  for  lead,   and  that  the  superscript  in  front  of  the  symbol  is  the  mass  number  for  a  particular  

Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

45

isotope.    From  the  symbol  you  can  look  on  the  periodic  table  and  get  the  atomic   number,  which  is  also  the  number  of  protons.    This  is  82.    Then,  the  mass  number   minus  the  number  of  protons  provides  you  with  the  number  of  neutrons.    206-­‐82  =   124.    Then,  because  the  symbol  shows  this  is  a  neutral  atom,  the  number  of  electrons   will  be  the  same  as  the  number  of  protons—this  is  also  82.      Then,  as  the  net  charge  is   the  sum  of  positive  and  negative  charges,  the  net  charge  on  this  atom  is  0.     For  the  second  row  you  are  given  that  the  number  of  protons  is  31.    This  is  the  same   as  the  atomic  number  for  the  atom  and  so  is  element  Gallium,  the  symbol  of  which  is   Ga.    You  are  also  given  the  number  of  neutrons  so  you  would  want  to  put  the  mass   number,  31+38=69,  as  a  superscript  in  from  of  the  symbol,  69Ga.    You  are  also  given   that  it  has  a  3+  charge  so  you  would  want  to  add  this  into  the  symbol  as  well  as  a   superscript  after  the  symbol,  69Ga3+.    Finally,  this  atom  has  a  3+  charge  this  means  it   has  lost  three  electrons.    As  the  neutral  atom  would  have  the  same  number  as  the   number  of  protons,  this  means  this  atom  would  have  31-­‐3=28  electrons.     For  the  third  row,  you  are  given  that  the  number  of  protons  is  52,  which  is  the  same   as  the  atomic  number,  so  the  element  is  Tellurium  and  its  symbol  is  Te.    You  are  also   given  the  number  of  neutrons  so  you  would  want  to  put  the  mass  number,   52+75=127,  as  a  superscript  in  from  of  the  symbol,  127Te.    You  are  also  given  that  its   number  of  electrons  is  two  greater  than  its  number  of  protons  so  it  has  a  -­‐2  charge,   so  you  would  want  to  add  this  in  the  net  charge  column  and  as  a  superscript   following  the  symbol,    127Te2-­‐.     Finally,  in  the  fourth  row,  you  are  given  that  the  atom  is  a  manganese  2+  ion.    You   can  look  on  the  periodic  table  to  see  that  this  is  atomic  number  25,  and  so  has  25   protons.    This  means  that  the  neutral  atom  also  has  25  electrons.    Given  that  the   charge  is  2+,  this  means  that  the  atom  has  lost  two  electrons  so  the  number  of   electrons  it  now  has  is  23.    (10  points)              

Symbol   206Pb   69Ga3+   127Te2-­‐  

#  Protons   82   31  

#  Neutrons   #  Electrons   Net  Charge   124   82   0   38   28   +   3  

     

52  

75  

 

Mn2+  

25  

30  

54  

2-­‐   23  

2+  

 

  59.   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  column  we  are  given  that  an  atom  is  Gallium  by  the  atomic  symbol  Ga.     The  superscript  in  front  of  the  symbol  is  the  mass  number  meaning  that  the  sum  of   the  number  of  protons  and  neutrons  is  69.    Because  we  know  the  atom  is  gallium,  we   can  look  its  atomic  number  up  on  the  periodic  table  to  find  this  is  31,  which  will  be   the  same  as  the  number  of  protons.    The  number  of  neutrons  will  then  be  the  mass   Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

46

number  minus  the  atomic  number,  69-­‐31=38.    As  the  number  of  protons  is  31,  when   the  atom  is  neutral  it  will  also  have  31  electrons.    As  its  charge  is  3+  as  shown  by  the   superscript  following  the  symbol,  it  will  have  lost  three  electrons  and  its  current   number  of  electrons  is  28.     In  the  second  column,  because  the  number  of  protons  is  34,  the  atomic  number  is  also   34  and  this  identifies  the  element  as  selenium,  atomic  symbol  Se.    As  the  number  of   neutrons  is  46,  the  mass  number,  which  is  the  sum  of  protons  and  neutrons,  is  80.    As   the  number  of  protons  is  34,  the  number  of  electrons  in  a  neutral  atom  is  also  34.     The  net  charge  is  given  as  2-­‐  so  the  atom  has  gained  2  electrons.    This  means  the   atom  has  36  electrons.    The  symbol  should  reflect  the  mass  number  as  a  superscript   before  the  symbol  and  the  charge  as  a  superscript  after  the  symbol.    (9  points)     Symbol   Number  of  protons   Number  of  neutrons   Number  of  electrons   Atomic  number   Mass  number   Net  charge  

69Ga3+  

           

80Se2-­‐  

31   38   28   31   69   3+  

34   46   36   34   80   2–  

  60.   Arsenopyrite  is  a  mineral  containing  As,  Fe,  and  S.  Classify  each  element  as  metal,   nonmetal,  or  metalloid.       As—arsenic:  metalloid   (3  points)   Fe—iron:  metal   S—sulfur:  non-­‐metal     61.   Write  the  symbol  for  each  of  the  following  elements.     a)   b)   c)   d)   e)  

silver   calcium   iodine   copper   phosphorus  

         

Ag   Ca   I   Cu   P  

 

 

(5  points)                   62.   Write  the  names  of  the  following  compounds:   Remember  the  strategy     Identify  whether  the  first  component  is  a  metal  or  a  non-­‐metal:       If  a  metal  (or  the  ammonium  ion),  the  compound  is  ionic       If  non-­‐metal,  it  is  covalent     If  ionic       If  NH4  is  the  first  component,  this  is  the  ammonium  ion  and  the  first         name  is  ammonium       If  the  first  component  is  an  element,  the  first  name  is  the  name  of  the         element         If  the  element  is  a  transition  or  post-­‐transition  element  it  

Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

47

        must  be  accompanied  by  a  roman  numeral  to  indicate  the             charge.         The  charge  can  be  determined  from  the  formula  by           knowing  the  number  of  negative  charges  of  the  anion         If  the  element  is  not  a  transition  or  post-­‐transition  element  it           is  not  modified       If  the  second  component  is  an  element  the  second  name  is  the  name  of         the  element  with  –ide  attached       If  the  second  component  is  a  polyatomic  ion  the  second  name  is  the           name  of  the  polyatomic  ion     If  covalent       Both  components  will  always  be  elements       The  first  name  is  the  name  of  the  element         This  name  will  be  modified  by  a  number  prefix  if  the  number  of           atoms  is  more  than  one       The  second  name  is  the  name  of  the  element  with  the  –ide  suffix           attached         This  name  will  always  be  modified  by  a  number  prefix     (a)    First  component  is  a  metal  so  ionic  compound.    First  component  is  a  transition   metal  so  need  element  name  modified  by  roman  numeral.    Charge  of  anion  is  -­‐2  so   the  single  Fe  atom  must  also  have  a  +2  charge,  so  iron  (II).    The  second  component  is   the  sulfate  polyatomic  anion.    Name:    iron(II)  sulfate.   (b)  First  component  is  a  metal  so  ionic  compound.    First  component  is  a  column  1A   metal  so  element  name  does  not  need  to  be  modified  by  a  roman  numeral.    Second   component  is  the  acetate  polyatomic  anion.    Name:  sodium  acetate.   (c)  First  component  is  a  metal  so  ionic  compound.    First  component  is  a  column  1A   metal  so  element  name  does  not  need  to  be  modified  by  a  roman  numeral.    Second   component  is  the  nitrite  polyatomic  anion.    Name:  potassium  nitrite   (d)  First  component  is  a  metal  so  ionic  compound.    First  component  is  a  column  2A     metal  so  element  name  does  not  need  to  be  modified  by  a  roman  numeral.    Second   component  is  the  hydroxide  polyatomic  anion.    Name  calcium  hydroxide   (e)  First  component  is  a  metal  so  ionic  compound.    First  component  is  a  transition   metal  so  need  element  name  modified  by  a  roman  numeral.    Charge  of  anion  is  -­‐2  so   the  single  Ni  atom  must  also  have  a  -­‐2  charge,  so    nickel  (II).    The  second  component   is  the  carbonate  polyatomic  anion.    Name:  nickel  (II)  carbonate   (2  points  each)           63.   Write  the  chemical  formulas  for  the  following  compounds  or  ions.   (a)  You  will  need  to  know  the  chemical  formulas  for  all  of  the  polyatomic  ions.    You   need  to  include  the  charge.    The  formula  for  the  nitrate  ion  is  NO3-­‐.   (b)    The  name  of  the  first  component  is  a  metal  element  and  the  name  of  the  second   component  is  a  non-­‐metal  element  so  the  compound  is  ionic.    First,  write  down  the   symbols  for  each  component  with  a  little  space  between  them  (Al  O).    Then  assign   charges.    The  metal  element  is  in  column  3A  and  is  not  a  post-­‐transition  metal  so  will   always  give  up  3  electrons  and  have  a  charge  of  3+.    The  non-­‐metal  element  is  in   Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

48

⎛ Al O ⎞ column  6A  and  so  will  always  take  two  electrons  and  have  a  charge  of  2-­‐.     ⎜ +3 −2 ⎟ Our   ⎝ ⎠ trick  is  to  simply  switch  the  numbers  of  the  charges  to  get  the  subscripts  so  the   formula  will  be  Al2O3.     (c)  You  will  need  to  know  the  chemical  formulas  for  all  of  the  polyatomic  ions.    You   need  to  include  the  charge.    The  formula  for  the  ammonium  ion  is  NH4+.     (d)  See  discussion  of  acid  names  for  question  52.    This  acid  would  be  based  on  the   polyatomic  perchlorate  ion.    This  ion  is  ClO4-­‐.    As  there  is  only  a  single  negative   charge  on  this  ion,  only  one  H+  would  be  associated  with  it.    The  formula  is  HClO4.     (e)  The  name  of  the  first  component  is  a  metal  element  and  the  name  of  the  second   component  is  a  non-­‐metal  element  so  the  compound  is  ionic.    First,  write  down  the   symbols  for  each  component  with  a  little  space  between  them  (Cu  Br).    Then  assign   charges.    We  have  already  been  told  the  charge  of  the  copper  atom  with  the  roman   numeral  II—2+.    The  non-­‐metal  element  is  in  column  7A  and  so  will  always  take  one   ⎛ Cu Br ⎞ electron  and  have  a  charge  of  1-­‐.     ⎜ +2 −1 ⎟ Our  trick  is  to  simply  switch  the  numbers   ⎝ ⎠ of  the  charges  to  get  the  subscripts  so  the  formula  will  be  CuBr2.   (2  points  each)         64.   How  many  atoms  (total)  are  there  in  one  formula  unit  of  Ca3(PO4)2?   3  calcium  atoms   2  phosphorus  atoms   13  atoms   8  oxygen  atoms    

  Name  the  following  compounds:    See  discussion  for  question  62  to  remind  yourself  of  the  strategy  for   naming.    (2  points  each)    

65.   Al2(SO4)3   First  component  is  a  metal  so  compound  is  ionic.    First  component  is  a  column  3A,   non-­‐post  transition  metal  so  element  name  does  not  need  to  be  modified  by  a  roman   numeral.    The  second  component  is  the  polyatomic  sulfate  anion.    Name:    aluminum   sulfate     66.   NH4NO3   First  component  is  the  polyatomic  ammonium  ion  so  compound  is  ionic  and  the  first   name  is  ammonium.    The  second  component  is  the  polyatomic  nitrate  anion.    Name:   ammonium  nitrate     67.   NaH   First  component  is  a  metal  so  compound  is  ionic.    First  component  is  a  column  1A   metal  so  element  name  does  not  need  to  be  modified  by  a  roman  numeral.    The   Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

49

second  component  is  an  element  so  the  second  name  is  the  name  of  the  element  with   the  –ide  suffix  attached.    Name:    sodium  hydride     68.   K2Cr2O7   First  component  is  a  metal  so  compound  is  ionic.    First  component  is  a  column  1A   metal  so  element  name  does  not  need  to  be  modified  by  a  roman  numeral.    The   second  component  is  the  polyatomic  dichromate  anion.    Name:    potassium   dichromate     69.   CCl4   First  component  is  a  non-­‐metal  so  compound  is  covalent.    First  component  has  no   subscript  and  so  has  no  number  prefix.    First  name  is  just  the  name  of  the  element.     Second  component  has  a  subscript  of  4  and  so  has  a  number  prefix  of  tetra-­‐.    Name  of   second  component  is  the  name  of  the  element  with  the  –ide  suffix.    Name:  carbon   tetrachloride     70.   AgCl   First  component  is  a  metal  so  compound  is  ionic.    First  component  is  a  transition   metal  so  need  element  name  modified  by  a  roman  numeral.    Second  component  is  a   column  7A  non-­‐metal  element  so  it  would  take  one  electron  and  have  a  -­‐1  charge.     There  is  only  one  Cl,  so  charge  on  the  Ag  atom  must  be  +1  to  balance.    The  second   name  is  the  name  of  the  element  with  the  –ide  suffix  attached.    Name:  silver  (I)   chloride     71.   CaSO4   First  component  is  a  metal  so  compound  is  ionic.    First  component  is  a  column  1A   metal  so  element  does  not  need  to  be  modified  by  a  roman  numeral.    The  second   component  is  the  polyatomic  sulfate  anion.    Name:  calcium  sulfate     72.   HNO2   Because  this  formula  starts  with  a  hydrogen  and  ends  with  a  polyatomic  ion,  it  is  an   acid.    See  the  discussion  for  question  52  to  remind  yourself  about  acid  names.    The   polyatomic  ion  this  acid  is  based  on  is  the  nitrite  ion—therefore,  we  use  the  –ous   suffix.    Name:    nitrous  acid     73.   N2O3   First  component  is  a  non-­‐metal  so  compound  is  covalent.    First  component  has  a   subscript  of  2  and  so  has  a  number  prefix  of  di-­‐.    First  name  is  just  the  name  of  the   element  with  the  prefix.    Second  component  has  a  subscript  of  3  and  so  has  a  number   prefix  of  tetra-­‐.    Name  of  second  component  is  the  name  of  the  element  with  the  –ide   suffix.    Name:  dinitrogen  trioxide     74.   SnI2   First  component  is  a  metal  so  compound  is  ionic.    First  component  is  a  post-­‐transition   metal  so  need  element  name  modified  by  a  roman  numeral.    Second  component  is  a   column  7A  non-­‐metal  element  so  it  would  take  one  electron  and  have  a  -­‐1  charge.     Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

50

There  are  two  I’s,  so  charge  on  the  Sn  atom  must  be  +2  to  balance.    The  second  name   is  the  name  of  the  element  with  the  –ide  suffix  attached.    Name:  tin  (II)  iodide     Write  the  formula  for:    (2  points  each)  

75.   sodium  thiosulfate   The  name  of  the  first  component  is  a  metal  element  and  the  name  of  the  second   component  is  a  polyatomic  anion  so  the  compound  is  ionic.    First,  write  down  the   symbols  for  each  component  with  a  little  space  between  them  (Na  S2O3).    Then  assign   charges.    Because  Na  is  in  column  1A  we  know  that  its  charge  will  be  +1.    The  charge   ⎛ Na S2O3 ⎞ of  the  thiosulfate  ion  is  -­‐2.     ⎜ +1 −2 ⎟ Our  trick  is  to  simply  switch  the  numbers  of  the   ⎝ ⎠ charges  to  get  the  subscripts  so  the  formula  will  be  Na2S2O3.     76.   iron(III)  oxide   The  name  of  the  first  component  is  a  metal  element  and  the  name  of  the  second   component  is  a  non-­‐metal  element  so  the  compound  is  ionic.    First,  write  down  the   symbols  for  each  component  with  a  little  space  between  them  (Fe  O).    Then  assign   charges.    We  have  already  been  told  the  charge  of  the  iron  atom  with  the  roman   numeral  III—3+.    The  non-­‐metal  element  is  in  column  6A  and  so  will  always  take  two   ⎛ Fe O ⎞ electrons  and  have  a  charge  of  2-­‐.     ⎜ +3 −2 ⎟ Our  trick  is  to  simply  switch  the  numbers   ⎝ ⎠ of  the  charges  to  get  the  subscripts  so  the  formula  will  be  Fe2O3.     77.   dichlorine  heptoxide   You  are  given  a  name  with  a  non-­‐metal  for  both  components  so  the  compound  is   covalent.    First,  write  down  the  symbols  for  each  element  with  a  little  space  between   them  (Cl  O).    Then  inspect  the  number  prefixes.    The  number  prefix  for  the  first   component  is  di-­‐,  so  there  will  be  2  Cl’s.    The  number  prefix  for  the  second  component   is  hept-­‐  so  there  will  be  7  O’s.    The  formula  will  be  Cl2O7.     78.   cobalt(II)  chloride   You  are  given  a  name  with  a  metal  element  for  the  first  component  (cobalt)  and  a   non-­‐metal  for  the  second  component  so  the  compound  is  ionic.    First,  write  down  the   symbols  for  each  component  with  a  little  space  between  them  (Co  Cl).    Then  assign   charges.    You  have  already  been  told  by  the  Roman  numeral  that  the  charge  on   cobalt  is  +2.    Because  chlorine  is  in  column  7A  it  will  take  one  electron  so  its  charge   ⎛ Co Cl ⎞ will  be  -­‐1.     ⎜ +2 −1 ⎟ By  inspection,  you  can  see  that  it  would  take  2  Cl-­‐  ions  to  balance  a   ⎝ ⎠ single  cobalt  ion.    Answer  CoCl2     79.   aluminum  hydroxide   You  are  given  a  name  with  a  metal  element  for  the  first  component  (aluminum)  and   a  polyatomic  anion  (hydroxide)  for  the  second  component,  so  the  compound  is  ionic.    

Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

51

First,  write  down  the  symbols  for  each  component  with  a  little  space  between  them   (Al  OH).    Then  assign  charges.    Al  is  in  column  3A  so  its  charge  is  +3  while  the  charge   of  the  hydroxide  is  -­‐1  (remember,  for  a  polyatomic  ion  it  is  the  whole  ion—OH—that   ⎛ Al OH ⎞ has  the  -­‐1  charge)   ⎜ +3 −1 ⎟ .    By  inspection,  you  can  see  that  it  would  take  3  OH’s  at  a   ⎝ ⎠ -­‐1  charge  to  balance  a  single  Al  ion  at  a  +3  charge,  so  the  formula  is  Al(OH)3   (remember  that  if  there  is  more  than  a  single  polyatomic  ion  unit,  parentheses  are   placed  around  the  polyatomic  ion  and  a  subscript  of  the  correct  number  is  placed   outside  the  parentheses).        Answer  Al(OH)3     80.   sulfurous  acid   Remember  that  for  acids  which  contain  anions  that  are  polyatomic  oxo-­‐ions  the  rules   for  naming  correspond  to  the  formula  of  the  corresponding  polyatomic  ion.    The  –ous   form  of  an  acid  corresponds  to  the  –ite  form  of  the  polyatomic  ion.    Therefore,   “sulfurous”  corresponds  to  sulfite—SO32-­‐,  which  means  there  must  be  2  H’s  associated   with  the  SO32-­‐  anion.    Answer    H2SO3     81.   nitric  acid   Remember  that  for  acids  which  contain  anions  that  are  polyatomic  oxo-­‐ions  the  rules   for  naming  correspond  to  the  formula  of  the  corresponding  polyatomic  ion.    The  –ic   form  of  an  acid  corresponds  to  the  –ate  form  of  the  polyatomic  ion.    Therefore,  “nitric”   corresponds  to  nitrate—NO3-­‐,  which  means  there  must  be  1  H  associated  with  the   NO3-­‐  anion.    Anwer  HNO3     82.   phosphoric  acid   Remember  that  for  acids  which  contain  anions  that  are  polyatomic  oxo-­‐ions  the  rules   for  naming  correspond  to  the  formula  of  the  corresponding  polyatomic  ion.    The  –ic   form  of  an  acid  corresponds  to  the  –ate  form  of  the  polyatomic  ion.    Therefore,   “phsophoric”  corresponds  to  phosphate—PO43-­‐,  which  means  there  must  be  3  H’s   associated  with  the  PO43-­‐  anion.    Anwer  H3PO4     83.   acetic  acid   This  is  an  acid  for  which  you  will  have  to  memorize  the  formula,  at  least  to  begin  with.     It  is  an  organic  acid  (contains  carbon)  so  the  formula  will  begin  with  the  hydrogen   atom  that  “ionizes”  as  is  the  tradition  for  all  organic  acids—this  is  to  help  us   remember  that  the  organic  compound  is  an  acid.    The  remainder  of  the  formula  is   “what’s  left  behind”  when  the  acid  ionizes—an  organic  anion  of  1-­‐  charge.    In  this   case,  the  “acetate”  anion  is  C2H3O2-­‐.    The  complete  molecule  would  be  HC2H3O2.     Another  way  to  write  a  formula  for  an  organic  acid  is  to  show  the  structure  of  the   organic  acid  functional  group  (COOH)  as  being  attached  to  the  remainder  of  the   molecule.    If  we  remove  a  COOH  group  from  the  above  acetic  acid  formula  the   remainder  is  CH3—so,  this  form  of  the  molecule  would  be  CH3COOH.   Answer      HC2H3O2    or    CH3COOH     84.   phosphorus  trichloride  

Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.

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

52

Both  components  are  non-­‐metals—therefore,  the  compound  is  covalent.    The  first   component  is  phosphorus  so  write  down  P  to  begin  the  formula.    The  second  element   is  chlorine  so  write  down  Cl  as  the  second  component.    Remember  that  the  first   component  will  have  a  number  prefix  unless  there  is  only  one  atom  for  that   component—so,  there  is  just  atom  of  P.    The  second  component  will  always  have   number  prefix—in  this  case,  tri—so,  three  atoms  of  Cl.    Therefore,  PCl3.     Answer      PCl3      

Total  150  points  

Copyright © Cengage Learning. All rights reserved.