Unit 3: Chemical Reactions

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook February 21, 2017 Unit 3:  Chemical Reactions Title Introduction • The study of substance...
Author: Frank Jefferson
10 downloads 0 Views 10MB Size
1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Unit 3:  Chemical Reactions

Title

Introduction • The study of substances and their reactions • Processes have a role in almost every aspect of everyday life • Key to developing new products & solutions to problems

• Learning about chemistry involves... o Mixing substances in test tubes  o Researching specific topics o Applying and extending  knowledge

• As you learn about chemical processes, you will become more  aware of the ways that chemistry‐related issues affect people's  lives

Intro ­ Chemistry

5.1

Classification of Matter (anything that occupies space)

Pure Substances

Mixtures

(all particles are the same)

(2+ pure substances)

Elements

Solutions

2+ elements  bonded together

1 type of atom

1 visible  component

Heterogeneous Mixtures 2+ visible components

Compounds

Matter

1

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Classification of Matter Pure Substance • All the particles that make up the substance are the same; the  substance has constant properties. Elements Cannot be broken down into different types of  atoms; they only contain one type of atom (ex.  gold). Represented by a chemical symbol (ex. Au). Compounds Contain two or more different elements  (different types of atoms) bonded together in  a fixed proportion. Identified by chemical formulas (ex. H2O).

Pure Substances

Classification of Matter Mixtures • Contain two or more pure substances that can be separated by  physical means.

Homogeneous Mixtures Have only one visible component. A.k.a. solutions. Not easily separated.

Heterogeneous Mixtures Contain two or more visible components.  A.k.a. mechanical mixtures. Easier to separate by filtration, evaporation  of the solvent, and by using ones hands to  remove individual components.

Mixtures

Properties of Matter • A physical property is a characteristic of a substance  o o o o

state color odor hardness

Baking soda: 

o o o o

mass luster texture ductility

o o o o

volume density solubility viscosity

o o o o

malleability crystal form melting point boiling point

white; crystalline solid @  room temp; dissolves in  water to form a solution Water: tasteless & odorless; liquid at  standard atmospheric temperatures  and pressures; very slightly blue,  colourless in small quantities; boiling  point = 100oC

o A physical change is a change in the size or form of a  substance, and it does not change the chemical properties of the  substance.

Physical Property

2

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Properties of Matter • A chemical property is a characteristic  behavior that occurs when a substance  changes to a new substance  Ex: reacts with acid, reacts with water, combusts

o

The change itself is called a chemical  change.  A substance is changed into  one or more new substances  (ex: burning, cooking, and rusting)

Chemical Property

p. 175

Practice Questions

1.  Classify each of the following as a pure substance or a mixture.  Explain your choices. a) soapy water b) hydrogen gas c) sodium chloride

2.  Classify each as an element or a compound. Explain your choices. a) hydrogen b) potassium carbonate c) water d) Mg

3.  Draw separate sketches to represent substances made up of 10  particles of each of the following: a) an element b) a compound c) a mixture

4.  Classify each of the following as a physical property or a chemical  property. Explain your choices. a) gasoline is a clear, pink solution b) gasoline burns in air c) water boils at 100oC d) electric current can split water into hydrogen and oxygen gas

p. 175 #1­4

Chemical Reactions

New colour

• Clues of chemical change:

Bubbles

Precipitate 

Difficult/impossible  to reverse

Heat or light

Chemical Reactions

3

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Chemical Reactions • Chemical reactions have a standard format when written: Reactants

Products

A+ B

C + D

• Chemical reactions can be used to make new substances and are  also useful for identifying unknown substances (ex. testing for  different gases). Acid  +  Limestone  = CO2 gas

Chemical Reactions

p. 175

Practice Questions

5.  When aluminum metal is added to hydrobromic acid, hydrogen  gas and an aluminum bromide solution are formed. a) Was this a chemical or a physical change? Explain. b) Which substances are reactants and which are products? 6.

In your own words, describe the chemical tests that can be used to  identify the following gases: a) hydrogen     b) oxygen     c) carbon dioxide     d) water vapour

7.  When sodium carbonate is added to water, it dissolves. When  hydrochloric acid is added to the solution, the solution fizzes.  What kinds of changes occurred? Explain. 8.  (a) Why does a glowing splint (piece of wood) burst into flame  when oxygen gas is tested? (b) When you test for hydrogen gas, another gas is involved. What  is this other gas?

p. 175 #5­8

Periodic Table of Elements • Helps to explain and predict both chemical and physical  properties of different elements. • It is a means of organizing all of the elements. • Elements that are within the same column of the periodic table  are called chemical families or groups. • Rows of the periodic table are called chemical periods.

Groups or  Families

Periods

Periodic Table

4

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Periodic Table of Elements o

Metals are toward the left side of the table and are located  below the staircase. ‐ Tend to be shiny and malleable solids that are  conductors of heat and electricity.

o

Nonmetals are toward the right side of the table, above the  staircase. ‐ Tend to be dull and brittle.  They are found to be  solids, liquids, and gases, all of which are insulators.

o

Metals and nonmetals located directly above and below the  staircase that exhibit metallic and nonmetallic properties.   These elements are also often referred to as metalloids.

PT ­ Metals

18

1

NONMETALS

2

4

Halogens

3

5

Noble Gases

Alkali Metals

Alkaline Earth Metals

METALLOIDS

METALS

Nov 6­8:21 PM

Periodic Table of Elements o

There are four key families and each tends to have the same  physical and chemical properties. ‐ Alkali metals – Group 1 ‐ Alkaline Earth metals – Group 2 ‐ Halogens – Group 17 ‐ Noble Gases – Group 18

o

Hydrogen is unique because it exhibits properties of both  metals and nonmetals.  It is located above group one because it  has one valence electron just like the alkali metals.

PT ­ Families

5

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Atomic Structure • The Bohr‐Rutherford Model of the atom  o Shows that atoms are composed of three subatomic  particles:

Atomic Structure

Atomic Structure Protons are heavy and positively  charged.     Neutrons have approximately the same  mass as protons, but they are neutral. Electrons have almost no mass and they  are negatively charged. Protons and neutrons are located at the  dense core of the atom (the nucleus).

# + = # ‐

Atoms are electrically neutral because they  have the same number of protons and  electrons.

Atomic Structure

Nov 8­4:40 PM

6

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Atomic Structure o

The atomic number of an element indicates the number of  protons it has in one atom.

____ protons ____ neutrons ____ electrons ____ amu

o

____ protons ____ neutrons ____ electrons ____ amu

____ protons ____ neutrons ____ electrons ____ amu

The atomic weight of an atom indicates the sum of protons  and neutrons. ‐ It is measured in atomic mass units (amu).

Atomic # & Weight

Atomic Structure o

o

The model represents the arrangement of electrons.   Electrons orbit the nucleus at different energy levels (aka  orbits or shells) ‐ 1st shell: 2 electrons 2nd ‐ 4th shells: 8 electrons each 



The farther away an electron is  from its nucleus, the greater its  energy and its tendency to be  involved in chemical reactions.



Electrons in the outer‐most shell  (valence shell) are  called valence  electrons; they are involved in bonding.

This theory only applies to elements up to 20 electrons.

Energy Levels

Atomic Structure • Noble gases (Family 18) have full orbits o they don't have any spare electrons they're  willing to share, nor do they  need to borrow from others o this is why they don't tend to  react with other elements

Noble Gases Electrons

7

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Atomic Notation

Atomic Notation

Atomic Structure Draw Bohr Diagrams for the following elements: Name:

Hydrogen               Helium               Lithium               Beryllium

Symbol:

____________               _________               _________               _____________

Atomic #:

____________               _________               _________               _____________

Protons:

____________               _________               _________               _____________

Electrons:

____________               _________               _________               _____________

Diagram:

Nov 10­10:24 AM

5.1

Classification of Matter (anything that occupies space)

Pure Substances

Mixtures

(all particles are the same)

(2+ pure substances)

Elements

Solutions

2+ elements  bonded together

1 type of atom

1 visible  component

Heterogeneous Mixtures 2+ visible components

Compounds

Compounds

8

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Compounds

• 2+ different elements bonded in a fixed proportion • Atoms want an arrangement of electrons like the nearest noble gas • Bonding shares/transfers electrons to become more stable

• This is called the octet rule. o Noble gases do not easily form compounds because their  electron arrangements are stable.

Octet Rule

Compounds

• There are three types of compounds: o Ionic – Electrons are transferred between metals and nonmetals  o Molecular – Electrons are shared between nonmetals. o Metallic – electrons move freely around metals.  

NaCl

Mg2Sn 

CO2 

H2 O  

KF

Fe3C 

• A binary compound is simply a compound that consists of atoms  only two different elements (ex. NaCl, SO3, CaS).

Types of Compounds

Compounds • A chemical formula is a combination of symbols that represent a  particular compound. It indicates… o what elements are present, and o the number of each atom present

NaCl:  CO2 :  H2O:  Mg2Sn:  KF:  Fe3C: 

___ sodium, ___ chlorine ___ carbon, ___ oxygen ___ hydrogen, ___ oxygen ___ magnesium, ___ tin ___ potassium, ___ flourine ___ iron, ___ carbon 

Chemical Formula

9

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Compounds • Atoms become ions when they gain or donate valence electrons. o ionic charge is the # value of the charge (+/‐).  o It is written as a superscript on the right of the symbol (ex. Ba2+). o Names of nonmetal ions end with “ide” (ex. F‐ is the fluoride ion). o Families tend to form ions with similar charges.

(Anion)

(Cation)

Atom to Ion

p. 189 #1‐4 1.  (a) How do metals form ionic compounds with nonmetals? (b) Describe the process with an example.

2.

Beryllium and fluorine react to form an ionic compound. (a) Which element is the metal and which is the nonmetal? (b) Draw Bohr diagrams of beryllium and fluorine. (c) How many electrons must each element gain or lose to form  stable ions? (d) Draw sketches to show how this compound forms by transfer  of electrons. (e) Indicate the ionic charges on the ions. (f) What is the overall charge on the compound? (g) What is the chemical formula of the compound?

3.  Repeat question 2 for the compound formed by aluminum and  fluorine.

4.  What part of the atom is involved in making chemical bonds?

p. 189 #1­4

Ionic Compounds • Made up of a cation (metal) and an anion (nonmetal) because  electrons were transferred from the metal to the nonmetal.

‐1

+1

Characteristics

10

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Ionic Compounds • Opposite charges attract, so opposing charges of the two ions cause  them to be attracted to each other. o Ionic Bonding: force of attraction b/t oppositely charged ions. o Result = electrically neutral compound o Examples:

NaCl    

 1 Na+ ion, 

1 Cl‐ ion

CaF2     

1 Ca2+ ion, 

2 F‐ ions

Ionic Bonding

Ionic Compounds • A solid ionic compound (ionic solid) is also known as a salt o it is a solid consisting of oppositely charged ions. Sodium Chloride  Copper Sulfate  NaCl CuSO 4

Potassium Dichromate K2Cr2O7

Mercury Sulfide HgS

Salts

Ionic Compounds ‐ FORMULA WRITING 1. 2. 3.

Temporarily write the ionic charge above each symbol. Crisscross the ionic charges, using them as subscripts for the  opposite ions. Reduce the subscripts to the lowest numbers possible.

Calcium Phosphide

Formula Writing

11

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Ionic Compounds ‐ FORMULA WRITING o

NOTE… § There are no spaces between symbols when writing chemical  formulas. § Be sure to capitalize the first letter of a chemical symbol.  If  there is a second letter, it is always lowercase. § There is no need to write a subscript if there is only one atom of  that element present.

BaCl2  Notes

Ionic Compounds ‐ FORMULA WRITING

Practice

p. 195 #2, 3, 5 2. Draw a Bohr diagram to show the electron transfer that  occurs when magnesium (Mg) and fluorine (F) form the  compound magnesium fluoride.

3. Write the formulas for the compounds formed by the  following combinations of elements: a) lithium and fluorine b) calcium and bromine c) sodium and nitrogen d) aluminum and nitrogen 5. Write the formulas for the following compounds: a) sodium iodide b) beryllium fluoride c) magnesium oxide d) aluminum sulfide

p. 195 #2,3,5

12

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Ionic Compounds ‐ NAMING • IUPAC: non‐governmental agency that is the recognized authority in developing  standards for the naming of the chemical elements and their compounds

International  http://www.iupac.org/ Union of  Pure and  Applied  Chemistry  • When naming, all letters should be lower‐case

Naming

Ionic Compounds ‐ NAMING • Naming binary ionic compounds: o Write the name of the metal followed by the name of the nonmetal  ending in “ide”

NaCl sodium chloride

CaF2 calcium fluoride K2O potassium oxide

Binary Ionic Compounds

p. 195 #1‐9 1.  (a) How does the sum of the charges on the positive ions  compare to  the sum of the charges on the negative ions in ionic  compounds?

(b) Calculate the sum of the ionic charges in the compound Al2O3.  Show your work.

4.  Name each of the compounds formed by the following  combinations of elements: (a) lithium & fluorine lithium fluoride (b) calcium & bromine calcium bromide (c) sodium & nitrogen sodium nitride (d) aluminum & nitrogen aluminum nitride

6.  Write the names for the following compounds: (a) KCl potassium chloride (b) Na3P sodium phosphide (c) CaF2 calcium fluoride

p. 195 #1, 4, 6

13

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Ionic Compounds ‐ NAMING o

o

Some metals can form more than one kind of ion – they are called  polyvalent metals. Begin by writing the name of the metal and add a Roman numeral in  round brackets after it to indicate its ionic charge.  Finish with the  name of the nonmetal ending in “ide”.

Fe3N2 

iron (II) nitride

Polyvalent Ionic Compounds

p. 195 #7,8,9 7.  Write the formulas for the following compounds:

(a) copper(I) bromide

(b) copper(II) bromide

(c) iron(II) sulfide

8.  Write the names for the following compounds:

(a) SnCl2

(b) SnCl4

(c) PbBr2

9.  Write the formula and name of the compound formed by each of  the following combinations of ions. (Some need Roman Numerals)

(a) Fe3+ & O2‐

(b) Ca2+ & F‐

(c) Cu+ & S2‐

p. 195 #7­9

Ionic Compounds ‐ NAMING o

Polyatomic ion: atoms that tend to stay together and carry an  overall ionic charge (ex. Nitrate ion: NO3‐).

Polyatomic Ionic Compounds

14

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Ionic Compounds ‐ NAMING o

o

When writing the formula of a polyatomic ionic compound, add  brackets around the ion before showing the number you need. § Ex. Ba(NO3)2 – barium nitrate Write the name of the metal first, then the polyatomic ion's name.

Fe(NO3)3 

Pb(SO4)2 

Polyatomic Ionic Compounds

p. 198 #1‐4 1.  In your own words, explain what is meant by "polyatomic ion."  Give two examples. 2.  What happens to the ions in the compound sodium nitrate when it  dissolves in water? 3.  Write the formulas for the following compounds:  (a) sodium phosphate (b) calcium sulfate (c) potassium chlorate (d) aluminum hydroxide (e) beryllium nitrate (f) magnesium hydrogen carbonate (g) nickel carbonate 4.  Write the names for the following compounds: (a) K2CO3 (b) Na2SO4 (c) Al(HCO3)3 (d) AgNO3

p. 198 #1­4

Ionic Compounds ‐ NAMING o

Acids form when hydrogen atoms combine with certain ions § The hydrogen ion has an ionic charge of 1+ (H+). § Acids have the subscript aq (aqueous) after their formula.

o

To name acids, follow these simple guidelines: H + ______ate  = ____ic acid H + ______ite  = ____ous acid H + element  = hydro____ic acid

o

H2SO4  = sulfuric acid H2SO3  = sulfurous acid HCl = hydrochloric acid

An oxyacid is simply and acid formed when H+ combines with  polyatomic ions that contain oxygen.

Acids

15

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Flow Chart for Ionic Compounds Ionic Compounds (metal + nonmetal)

Formula Writing

Naming

(given the name)

(given the formula)

Criss‐cross the  ionic charges &  reduce if needed

"metal nonmetal+ide" Polyvalent  Metals What do  you do?

Polyatomic Ions What do  you do?

Acids What do  you do? What do  you do?

Ionic Compounds Flow Chart

Molecular Compounds

• Most of the compounds encountered each day do not contain ions. • They contain neutral groups of atoms called molecules.   o Molecule: a molecular compound • Molecular compounds are made of nonmetals that are sharing  electrons.

Molecular Compounds

Molecular Compounds • A covalent bond is a shared pair of  electrons held between two nonmetal  atoms.  The nonmetals are held  together to form a molecule.

• Diatomic Molecules are elements that exist naturally as molecules  made of two atoms. o H2, N2, O2, F2 , Cl2, Br2, I2  are all diatomic.

Molecular Compounds

16

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Molecular Compounds “Start at 7, make a 7, and don’t forget the hat!”

Diatomic Molecules

Molecular Compounds Add the second atom to form each

diatomic molecule of the group of 7

Diatomic Molecules

Molecular Compounds • The number of electrons that nonmetals need to share to become  stable is a clue to the number of covalent bonds it can form.

• The combining capacity (aka bonding capacity) is a measure of the  number of covalent bonds that a nonmetal needs to form a stable  molecule. • Use the crisscross method and reduce the subscripts if possible.

Combining Capacities  of Nonmetal Atoms

4

3

2

C Si

N P As

O S Se

1 H F Cl Br I

Formulas

17

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

Molecular Compounds Carbon & sulfur

4

3

2

C Si

N P As

O S Se

Step 1: Write the left‐most element first

February 21, 2017

1 H F Cl Br I

Step 2: Write the combining capacities above the element symbols

Step 3: Crisscross the combining capacities to get subscripts

Step 4: Reduce the subscripts if possible

Step 5: Remove any "1" subscripts ‐ they're not needed

Formulas

Molecular Compounds

• Four of the many exceptions to naming rules:  water (H2O) ammonia (NH3) hydrogen peroxide (H2O2) methane (CH4) • Prefixes are used to differentiate between molecules.   The prefixes indicate the number of atoms present. ‐

4 = tetra

5 = penta    8 = octa   

3 = tri

2 = di

1 = mono

7 = hepta   

6 = hexa

9 = nona   

10 = deca

• If there is only one atom of the first element listed, the prefix  MONO is not needed.

Naming Molecules

p. 204 # 1, 2, 5, 6 1.  How can you tell the difference between ionic compounds and  molecular compounds? 2.  a) What kinds of atoms form molecular compounds? b) How do the atoms in molecular compounds form stable  electron configurations? c) What type of bond holds atoms together in molecules? 5.  Name the following compounds, using prefixes: d) SiCl4 c) OF2 b) NI3 a) CBr4 6.  Write chemical formulas for and name the molecular compounds  forms by the following pairs of elements. b) nitrogen & hydrogen a) silion & oxygen d) sulfur & bromine c) phosphorus & chlorine f) carbon & chlorine e) oxygen & fluorine

p. 204 #1,2,5,6

18

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Organic Compounds • Organic compounds are molecular  compounds that contain carbon atoms  as the “backbone” of the structure.

• The simplest organic molecule is methane  (CH4) because it only has one carbon.

• Many naturally occurring organic  compounds come from plants  (ex. carbohydrates such as cellulose,  starch, glucose, etc.).

Organic Compounds

Organic Compounds • Hydrocarbons are organic compounds that are made of  hydrogen and carbon only and are found in various combinations. o A mixture of hydrocarbons makes up fossil fuels like oil  and natural gas.

Hydrocarbons

p. 207 #1‐5 1.  a) What are organic compounds? b) What are the most common elements present in organic  compounds? c) What is the combining capacity of carbon? d) Why is carbon called the backbone of organic molecules? 2.  What are two sources of different kinds of organic compounds? 3.  a) What elements are present in hydrocarbon molecules? b) How are hydrocarbons produced naturally? 4.  a) What is meant by the term "fossil fuel"? b) Name three examples of fossil fuels. 5.  Give five uses for natural gas and petroleum products.

p. 207 #1­5

19

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Table 1. Measuring Masses in a Chemical Reaction Total Mass (g)  (reactants and  apparatus )

PREDICTION (g)

Total Mass (g)

(mass of products  (products and  and apparatus) apparatus ) 

QUALITATIVE  observations of  reactants and  products iron (III) chloride

sodium hydroxide iron (III) hydroxide Qualitative  observations of  reaction

sodium chloride

Mar 10­10:14 AM

Chemical Reactions ‐ EQUATIONS

• The Law of Conservation of Mass states that, in a chemical  reaction, the total mass of the reactants (starting materials) is  always equal to the total mass of the products (the materials  produced).

MASS OF REACTANTS = MASS OF PRODUCTS o

Example:

o

Total mass = 

o

What would happen if a gas was produced?

methane + oxygen à water + carbon dioxide

10g total mass = 10 g total mass

Conservation of Mass

Chemical Reactions ‐ EQUATIONS

• A word equation is a chemical reaction represented by the names of  the substances involved; it indicates what reacts and what is produced.

copper + silver nitrate à silver + copper (II) nitrate

o o o

Left side = reactants; Right side = products An arrow points from the reactants toward the products Each reactant and each product is separated by a plus (+) sign

Word Equation

20

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Chemical Reactions ‐ EQUATIONS • A skeleton equation is a chemical reaction represented by formulas  of the reactants instead of the chemical names. copper + silver nitrate à silver + copper (II) nitrate Cu + AgNO3 à Ag + CuNO3  iron + oxygen à iron(III) oxide zinc + hydrochloric acid à hydrogen + zinc chloride hydrogen + oxygen à water vapour

Skeleton Equation

p. 219 #2‐4 2. Examine the following word equation: propane + oxygen à carbon dioxide + water a) List all the reactants in this reaction

b) List all the products in this reaction

c) What is the purpose of the arrow in the word equation?

3. Write word equations for the following reactions: a) CaCl2 and Na2SO4 react to form CaSO4 and NaCl

b) BaCO3 reacts when heated to produce BaO and CO2

c) AgNO3 reacts with KCl to produce AgCl and KNO3

4. Write word equations to represent the following chemical reactions: a) Carbon dioxide and water are produced in human cell respiration. The  reactants are sugar and an important gas that humans need to survive. 

b) Stalactites form in caves when calcium bicarbonate reacts to  form  calcium carbonate, water, and carbon dioxide gas.

p. 219 #2­4

Chemical Reactions ‐ EQUATIONS • A balanced chemical equation is a skeleton equation with  coefficients in front of certain reactants and/or products to ensure that  there are an equal number of atoms of each type on each side of the  arrow.

CH4 + 2O2 à 2H2O + CO2

Balanced Equation

21

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Chemical Reactions ‐ EQUATIONS • Steps to writing balanced chemical equations:

iron + oxygen à iron oxide 1.

Write the skeleton equation

Fe + O2 à Fe3O4  2.

Count the # of atoms of each type in reactants & products Products 3 4

Reactants 1 2

Atom Fe O

3. Multiply each of the formulas by the appropriate coefficients to  balance the number of atoms.

3Fe + 2O2 à Fe3O4 

Chemical Equations

Apr 14­1:46 PM

p. 229 #2,3 2.  Copy the following skeleton equations into your notebook, then  balance the equations. b)   K +   O2 à   K2O a)   Na +   Cl2 à   NaCl

c)   H2 +   O2 à   H2O

d)   H2 +   Cl2 à   HCl

e)   N2 +   H2 à   NH3

f)   CO +   O2 à   CO2

g)   Al +   Br2 à   AlBr3

h)   N2H4 +   O2 à   H2O +   N2

i)   CH4 +   O2 à   CO2 +   H2O

3.  For each of the following, write the correct skeleton equation, and  then balance it to form a chemical equation: a) copper(II) oxide + hydrogen à copper + water b) lead(II) nitrate + potassium iodide  lead(II) iodide + potassium nitrate

c) calcium + water à calcium hydroxide + hydrogen gas

d) lead(II) sulfide + oxygen à lead + sulfur dioxide

e) hydrogen sulfide à hydrogen + sulfur

p. 229 #2­3

22

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Chemical Reactions ‐ TYPES

• There are five main types of chemical reactions:

Combustion fuel    + oxygen       oxides + energy

Decomposition

Synthesis A

B

AB

AB

Single  Displacement A

BC

B AC

A

B

Double  Displacement AB CD

AC BD

Types of Reactions

Chemical Reactions ‐ TYPES

• There are five main types of chemical reactions:

Combustion

the explosive relationship

Decomposition

Synthesis the hook‐up

the break‐up

Single  Displacement

Double  Displacement

the other man/woman

the full switcheroo

Types of Reactions

Chemical Reactions ‐ TYPES 1.

Combustion Reaction § Often called  burning , it is the very rapid reaction of  a substance with oxygen to produce oxides. § Energy is produced, mainly in the form of heat and light. § NOTE:  When hydrocarbons burn (i.e. react with oxygen)  they always produce carbon dioxide & water.   § When oxygen is a reactant and the products are carbon  dioxide and water, it is a combustion reaction. § Example:   C3H8 + 5O2 à 3CO2 + 4H20

Combustion

23

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Chemical Reactions ‐ TYPES 2.

Synthesis Reaction § Also called formation reactions. § Two or more smaller compounds combine to form a larger  compound  (ex. A + B à AB). H2  + O2  à    H2O § Example: (balanced chemical equation:  2H2  + O2  à 2H2O) CO2  + H2O  à    H2CO3 (aq) § Example:

Synthesis

Chemical Reactions ‐ TYPES 3.

Decomposition Reaction § Opposite of synthesis reactions. § A larger compound decomposes into elements or smaller  compounds  (ex. AB à A + B). H2O à H2  + O2 § Example: (balanced chemical equation:  2H2O à 2H2  + O2) 2NI3   à    N2 + 3I2 § Example: NH4NO3   à  N2O + 2H2O § Example:

Decomposition

Chemical Reactions ‐ TYPES 4.

Single Displacement Reaction § One element displaces or replaces another element in a  compound. § A cation will only switch with the other cation, or an anion  will only switch with the other anion. A'  +  AB à A + A'B § Example: B'   + AB à B + AB' Mg + 2AgNO3 à 2Ag + Mg(NO3)2 § Example: Br2  +  CaI2 à  I2  + CaBr2 § Example:

Single Displacement

24

1. Chemical Reactions printable Slides part One.notebook

February 21, 2017

Chemical Reactions ‐ TYPES 5.

Double Displacement Reaction § Different elements displace each other or exchange places to  form two new compounds. § The cations will pair up with the anions of the other  compounds. AB + A'B'  à AB' + A'B § Example: Pb(NO3)2 + 2KI à PbI2  + 2KNO3 § Example:

Double Displacement

p. 247 #1‐5 1. 

What do synthesis and single displacement reactions have in common?

2. 

What do decomposition and double displacement reactions have in  common?

3. 

Which two types of reactions seem to be opposites?

4. 

Identify each of the following reactions as one of the types of reactions: a) barium + sulfur à barium sulfide

b) bromine + sodium iodide à iodine + sodium bromine

c) barium nitrate + sodium sulfide à barium sulfide + sodium nitrate

d) lithium carbonate à carbon dioxide + lithium oxide

e) lead(II) oxide à lead + oxygen f) calcium + water à hydrogen + calcium hydroxide g) sulfur trioxide + water à sulfuric acid 5. 

Write skeleton and balanced chemical equations for each of the  reactions in question 4.

p. 247 1­5

Jan 28­2:41 PM

25