CHEM 121 - General Chemistry I

CHEM121 Exam 3 Study Guide F2012    page 1 of 2 

CHEM 121: Exam 3 Study Guide    Chapter 6: Chemical Composition   

Avogadro's number = 6.022x1023     Molar Mass ‐ Be able to get molar masses (in  g/mol) for atoms and compounds    Standard temperature & pressure (STP):     T=0°C and P=1.00 atm     Molar volume:   1 mole of any gas at STP occupies 22.4 L     Mole calculations using  ‐   Avogadro's Number (N): 6.022 x 1023   ‐   Molar masses of atoms and compounds (add     the molar masses of constituent atoms)  ‐   Molar volume at STP: 22.4L/mole for a gas 

Examples of Mole calculations:  ‐   Find # moles given mass  ‐   Find # atoms or molecules given mass   ‐   Find # particles given volume of a gas at STP   ‐   Find mass of gas at STP given volume  ‐   Find volume of gas at STP given mass    Percentage composition:   ‐   Find percent composition of all elements in a    compound given its formula or name.  ‐   Use the formula or name of compound and its 

percent composition to determine the mass of  one or more elements in a sample of the  compound. 

 

  Chapter 7: Chemical Reactions   

Balancing Equations  Change coefficients, NEVER subscripts to get same # on both sides in the following order:   1.   Balance metals.  2.   Balance polyatomic ions – Keep as one unit.  3.   Balance hydrogen atoms. 

4.  Balance carbon atoms.  5.  Balance oxygen atoms.  6.  Balance all other atoms. 

  Classify reaction types and balance equations for the following:  ‐  Combination/Synthesis (C)   ‐  Decomposition (D)  ‐  Single‐replacement/Displacement (SR) 

‐  Double‐replacement/Precipitation (P)  ‐  Double‐replacement/Acid‐Base Neutralization (N)   ‐  Combustion Reactions (B) 

  REACTION TYPES  –  Combination/Synthesis reaction:    –  metal + nonmetal →  ionic compound (s)  –  Decomposition reaction: AZ  →  A  +  Z  –  Single‐replacement reactions    –  Activity Series, list of Active Metals, and Solubility Rules, where reactants are:      – solid metal + metal solution/acid      – solid metal + H2O(l)  –  Combustion reaction    –  CxHy   +   O2(g)  →   CO2(g) +  H2O(g)    –  CxHyOz   +   O2(g)  →   CO2(g) +  H2O(g)  

CHEM121 Exam 3 Study Guide    page 2 of 2 

  Chapter 7: Chemical Reactions (Continued)    REACTION TYPES  –  Double‐Displacement/Precipitation Reactions    –  precipitate (ppt): insoluble ionic compound    –  Identify the precipitate in a Precipitation 

  reaction, and classify the reaction as a    Precipitation reaction 

–  Acid‐Base Neutralization Reactions    –  HX + MOH  →  water + salt 

– HX + MHCO3 → water + CO2 + salt  – HX + MCO3 → water + CO2 + salt 

  Given the Solubility Rules and the Activity Series,  be able TO PREDICT PRODUCTS (including physical  states) given a set of reactants for the following  types of reactions: 

o Combustion Reactions  o Single‐Replacement/Displacement Reactions  o Acid‐Base Neutralization (including those 

producing CO2 gas)    Strong, Weak and Non‐Electrolytes  – strong electrolyte: breaks up completely    →  many ions present to conduct electricity    –  e.g. strong acids & bases, aqueous salts  – weak electrolyte: breaks up to small degree    →  only few ions present to conduct electricity    –  e.g. weak acids & bases, insoluble salts  – nonelectrolyte: a molecular compound that forms  molecules in water 

  → no ions  → does not conduct electricity    Acids and Bases as electrolytes  – The list strong acids and strong bases will be  provided. 

– Know that all other acids and bases are weak 

Be able to draw the major species (ions or  compounds) present given a chemical formula  or chemical equation. 

  Representing Strong and Weak Electrolytes  – Use the list of strong acids and the Solubility  Rules to classify a compound as a strong, weak,  or nonelectrolyte. 

– Show soluble ionic compounds and strong acids  are broken up into ions with a physical state of  aqueous, (aq). 

– All solids, liquids, gases, and weak acids are  shown as compounds. 

  Molecular Equations and (Net) Ionic Equations  – Molecular Equation: compounds shown intact  – Complete/Total Ionic Equation:     –  shows strong electrolytes as separated ions  – Spectator Ions: ions that remain unchanged     during a reaction  – Net Ionic Equation: Shows what substances     change in a chemical reaction    Guidelines for writing Net Ionic Equations:  1.  Complete and balance molecular/chemical 

equation.  2.  Leave solids, liquids, gases, weak electrolytes 

as compounds; break up strong electrolytes  3.  Cancel spectator ions.  4.  Simplify coefficients if possible.           

 

  You will be given a copy of the CHEM 121 Periodic Table.  

 

Be able to solve problems combining a variety of topics from  previous chapters, as well as those in Chapters 6 and 7.