chemistry worksheet 3

  1  

Chemistry  122  (General  College  Chemistry  I)-­‐  Fall  2018   Discussion  Worksheet  Week  12  (Coordinated  by  Dr.  R.  Hatfield)  

  Topics:  Acid-­‐Base  Equlibria  Part  II:  weak  bases  and  their  relation  to  weak  acids,  acid-­‐base  properties  of  salt   solutions,  generalizing  the  Bronsted-­‐Lowry  concept:  the  leveling  effect,  electron  pair  donation  and  the  Lewis   acid-­‐base  definition     Relevant  Chapters  in  Silberberg,  8e:  Chapter  18  Sections  6-­‐9,  pp.  818-­‐831.       Student  Directions:    Try  all  problems  with  your  best  effort  and  bring  your  work  to  discussion.    Use   your  text  as  a  resource  for  any  constants  or  relationships  needed.  You  will  have  to  work  ahead.   When  topics  are  completely  covered  in  lecture,  go  back  and  redo  any  problems  you  did  not   understand.    See  pages  832  of  your  text  for  a  summary  list  of  key  equations  and  relationships.      

1. Aqueous  solutions  of  hypochlorous  acid  and  sodium  hypochlorite  contain  the  same  species,   except  for  the  Na!  spectator  ion.       a. What  species,  other  than  water,  are  found  in  these  aqueous  solutions?  

   

b. Why  is  0.15  M  hypochlorous  acid  acidic  and  0.15  M  sodium  hypochlorite  basic?      

  c. What  is  the  K!  and  pK!  of  hypochlorite  ion?  See  Appendix  C  in  the  text  for  𝐾!  values.  

         

d. What  is  the  pH  of  0.75  M  sodium  hypochlorite?       [pH  =  10.70]                                          

  2  

2. Dimethylamine,  (CH!)2NH,  is  a  base  with  many  industrial  applications.         a. Write  the  balanced  equation  and  the  K!  expression  for  the  reaction  of  dimethylamine  

and  water  (K! =  5.9  x  10-­‐4).            

b. Calculate  the  pH  of  0.10  M  dimethylamine.         [pH  =11.87]                

   

   

               

3. A  solution  of  ammonium  acetate  is  nearly  neutral.    Do  all  of  the  ammonium  salts  of  weak   acids  form  neutral  solutions?    Explain  your  answer.  

           

4. Are  aqueous  solutions  of  the  following  salts  acidic,  basic  or  neutral?  Explain  your  answers.   a. K!S  

  b. RbI  

  c. RbF  

  d. Fe(CH!COO)3  

  e. NaCH!COO  

  f. NH!I  

  g. NH!F  

  3  

5. Rank  the  following  salts  in  order  of  increasing  pH  of  their  0.1  M  aqueous  solutions.    Explain   your  ranking.     a. FeCl!,  FeCl!,MgCl!,  NaClO!  

           

6. What  feature  must  a  molecule  or  ion  have  in  order  to  act  as  a:   a. Lewis  base  

   

b. Lewis  acid    

  c. Identify  the  Lewis  acid  and  Lewis  base  in:  

  4CO  +  Ni   Ni(CO)!    

7. Classify  the  following  as  an  Arrhenius,  Bronsted-­‐Lowry,  or  Lewis  acid-­‐base  reactions.    A   reaction  may  fit  more  than  one  of  these  categories.    List  all  the  categories  that  apply  and   justify  your  answer.    

a. Cu!!  +  4Br!    CuBr!!!        

b. Al(OH)! +  3HNO!   Al!! +  3H!O +  3NO! !  

       

8. Sodium  stearate  (C!"H!"COONa)  is  one  of  the  major  ingredients  in  soap.    The  K!  of  stearic   acid  is  1.3  x  10-­‐5.    What  is  the  pH  of  a  10.0  mL  solution  composed  of  0.38  g  sodium  stearate?  

[pH  =  8.99]