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Original Title:<br />
Chemistry<br />
Matter and Change<br />
By:<br />
Thandi Buthelezi<br />
Cheryl Wistrom<br />
Nicholas Hainen A..~I~ '-, ~ 'j4l 'J .>:!~ 1<br />
Laurel Dingrando<br />
Dinah Zike<br />
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English Ed ition Co py right © 2008 th e McG raw -H ill Compan ies. Inc.<br />
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Ar ab ic Ed ition is p ubli sh ed by Obeika n under agreemen t wi th<br />
The McGraw-H ill Compa ni es. Inc. © 2008.<br />
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Classifying Chemical Reactions<br />
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Types of Chemical Reactions C4J'Jo.! ~ 'I CI.\U:Ui:iJ1 cl~i<br />
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Synthesis Reactions ~C) ~·i II a1J.J:lJi:i<br />
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Fe (s) + CuS0 4 (aq ) ~ FeS0 4 (aq) + CU (s)<br />
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Br 2 (l) + MgC1 2 (aq) ~ NR<br />
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Mg (s) + AlC1 3 (aq) ~ MgC1 2 (aq) + Al(s)<br />
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Moles ofCompounds<br />
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Chemical Formulas and the Mole<br />
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.3. 00 mol Fe Z(S0 4h J o ~~}1 u~~ 1 uL'y-\ u'1y~...lY ~ I .31<br />
1<br />
~5.00 mol P zO s J o~~}1~\1\ u l.J'; u'1y~...lY Lo .32<br />
...U\ if 1.15 x 10 mol J ~j.J..l). 1u l.J'; u'1y~...lY ~l~ .33<br />
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jJ1lY' ~ tIY13 J l...l.c.l ~<br />
4.LSJU1 .~ ~~ I4J::.S u ~<br />
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The Molar Mass ofCompounds<br />
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~ J5J ~}I:J.:5J\ ,-;-,.ri'\ ~ ,KZCr 0 4 J~ J5J ~}I j:;5J\ if~~<br />
u~ ;;jL5 ..,....oWl ul:5 ~I ~ ,~~I ~ I J a:.J\~I u'1y ~...lY J<br />
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~ ~J..P;:' 52.0 g Cr = 52 0<br />
1 !J.-IMI r.r x 1 ~ . g<br />
.KZCr 0 40~ ~} I:J.:5J \ ~<br />
4 ~x 11= =64.0g<br />
194.20 g = K ZCr04-.J ~}\:J.:5JI<br />
15jL.-J u ')\>. ~ ;;.JSJ I:J.:5J L9 ~:J.:5J \ ~ 0 .~<br />
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Ci n"" -- II ~ · - II 011 - I • ..<br />
\J-I£ . }-UJ Q.o \.J':l! ~<br />
Converting Moles ofa Compound to Mass<br />
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'tY-y:: u~ ~ ~ Yo 4J) 1a:5J1J~~ as J 1r L:...J1u ':1.JA ~~ u~ Y:: ~~<br />
.csrlJ 4J)1a:5JI ,-:-,L>- ~ ~ ~ i ':11, u ~)1 L ~ ~.;kJ 1~j<br />
5-7 JUA<br />
2.50 mol as ~ .(C 3H s) 2S ~) \ ~ y:-j J 1i y:lJ 0.r-:-~.u W I)! ~~ u~.;.t.1 ~~..,1! J-J-4~~~1<br />
~ (C 3H s ) 2S 0-"<br />
Ci.Ji.w..oJI J.! I ")"i<br />
·tY-~ u~~~ Yo 4J) 1a:5J \ J~ ~ as J 1u ':1) \Jy:: 0i ~ j ,( C 3H s) 2Su':1yo ~~~i..LAJ<br />
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.(C 3H s) 2S J rL:...J \ uK! 4J)\ j:SJ\~ ~l>- ~ 4J) \ a:5J \j<br />
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(C 3 H s ) 2S 4J}1a:s:J\ _<br />
1 mal (C H X (C3H shS u':1yo ~~ = (C3H shS as<br />
3 s h S<br />
2.5 mol ~ x 11 4.2~~S =286 g(C 3H s ) 2S<br />
1 rna 2<br />
~H 2S0 4 4:.;:SJ\~ 0-" 3.25 mol as lA .37<br />
~ ZnCl 2 0;-0JGL-I J.:J}5 0-" 4.35 x 10 - 2 mol as lA .38<br />
.ulA I.-~ w 2.55 mol as ~ I ~ ' i j::-"~y,J I u~~ ~~I ~I 01~ .39
Converting the Mass of a Compound to Moles<br />
all ~ .<br />
VJ..<br />
- II ~<br />
J-U-I<br />
· - II ~ -\Jo'!.9-=U<br />
I • ..<br />
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~}\ 4..l.:>J\ (j\j.J' 185.0 g Imol Y..G:-.J.J'-r-U ~)\ 4..l.:>J1 ~ ~ i d'jjl ,-':.l.b J.:~.J<br />
·ckY:: ~ \>. ~ .Y. ~} \ 4..l.:>J1 '-;-'~ J1 ;;J Ld- \ o~ J c.l.:. ~~ , u ~ }~ uL.I):-1~.;<br />
.....s)1 Lr" 1 mol<br />
J1 \') ~I.Ca(OH)2 u~'y.:l~ .:llt1'-;-'~ \ .J Ca(OH)20-" 325 g 4...u<br />
~,.Lb1' u~1<br />
~ = Ca(Ol-1) 2 J..) )1 ~J1..:.l.J15.J,75 g Imol J 1Ca(OH) 2..J ~} I a-sJ1,-;-,"-;'; ,~ l::-)l1 ~ 0-" ~<br />
. J} \~ .J '~;;..A>- ) \ 0i 15·;;J ~ ~l::- )l~ ui.75 .:l...w\ ~L......oi~) 300 .:l...w\(j').J .300 g<br />
: ~'JI\ u~) \ 0-" j5J u~}\.:l~~ I .40<br />
.ZnSO 4 ~..> L3-1u~~ 0-" 6.5 g.b .AgN0 3 ~ \ u ljV 0-" 22.6 g .a<br />
:u'ly Jl oLbl\ J:501 Jj> ~ '0 .Ji
\"lA :.ro ~ lA.,l- ~..,h.o ,:;-.P<br />
.~I<br />
ala.! "' ~~ uJ! ~J.o an", ~~<br />
Converting the Mass ofa Compound to Number ofparticles<br />
~ ~ ~.r-" iJ'JI.~)\ ~ ~ as J ~'i.rll.)"'u:' .)4:1 ~ ~~<br />
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.~asJo.)y}\-~~1<br />
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- . .<br />
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5-9Jli.<br />
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AlCl3~ o..l.>-IJ ~ o.b-J asJ Cl"JAl 3 + 0-" J5 uL...;y:.i.)~<br />
:~ J~ 35.6 g 4-±5 r~}\l1 ..A.:.J}S ~ ~ 4..u iJl5I~~<br />
.~ o.)y}1 r~}\l1 uL;y:.i.)~ .a<br />
.~ o.)y}\.JyKJ\ uL;y:.i.)~.b<br />
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CiJi..w.o.JI J.! I :>";<br />
II<br />
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"':'.,.LbtI<br />
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~ =Al 3 ~uL;~ I.)~ 35.6g = AlCl 3 as<br />
~ = CI- uL;~ i.)~<br />
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-. - 23<br />
= 0 . 2 7 6 ~ ~1~ X ~ o ...l..>- ) 6 . 0 2 x lO .~ IJ wI ..l> .;.l IJ ..I '.;..c ~ I...,..~ 1<br />
~ v 1 3 1 IIl-Ol-A:let3<br />
= ~ 0...1..>-) 1.61 X 10 23 23 1 Al 3 +<br />
= AlCl 3 ~ 0...1..>-) 1.61 x 10 x --..::....:...:=----<br />
AlC1 3 ~ 0...1..>-) 1<br />
= 1.61 x 10 23 Al 3 +<br />
~ 0...1..>-) 1.61 x 10 23 X 3 Cl- = 4.83 X 10 23 cr<br />
AlC 13~ 0...1..>-) 1<br />
AlCl 3<br />
= 4.83 X 10 23 CI<br />
=<br />
)J .:I~ ji .:I~ >-;J}..io J~~ AlCl 3 as ~ \<br />
133 .33 g AlCl 3 .l-mot<br />
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.J.-m-crr ~ 0...1..>-) 6.02 x 10 23<br />
.~ ~ . 133.:G gu.- AI Cl :I~¥<br />
3<br />
= AI jA ~ 0...1..>- J j--) as >-;JL...>-~ .c!.P Y' l ~ Al 3 + UG.>:i .:I~ ..j~ i ~~ l:)~ Cl" UG.>:i .:I..Ls:<br />
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:25.8 g4±S~ Iu~). jA ~~ .46<br />
. 4:! ~} \ u L;.>:\J \ .:I~ . b .~ I U~).~ 0 \ .a<br />
. ~ 0...1..>-1) ~ o...l..>-} u~ I.):-~ a:sJ\)..w .d .4:! 6.)U\ uG.>:\J I .:l~ .C
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1 mol<br />
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Empirical and MolecularFormulas<br />
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\SC).ioJI u ! III<br />
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Percent Composiotion<br />
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~ ~ w l...:SjA 0--"o~w~ ~<br />
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~J ~~ I ~ I~y~.......s.J.=l<br />
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X ~ I lJA 55 g<br />
x lJA 55% = 100 X<br />
'-)\ lJA 100 g<br />
Y~\ lJA 45 g<br />
YlJA 45 % = 100 X<br />
'-)llJA 100 g<br />
j5J ~~ ~\~\~.J.YlJA 45%.JX lJA 55% lJA 0~ cs ) 10~ \.i..J,.J<br />
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- - -<br />
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Jyo J~J5a:s~I~-'-rll4J)I~\,-:",LJ- ~~ \~I~\.J<br />
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Empirical Formula C4JqlJl a oJ n'l<br />
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5-11 JUA<br />
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3.387<br />
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3.387 .<br />
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2 x 1.5 mol H = 3 mol H<br />
2 x 1 mol O = 2 mol O<br />
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2.000 = ' = - ~ - yo = ..:><br />
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4.65,g..9'x l~~g~ = 0.291 mol a . w~~1 .> """- ~j i ; .y ;ll ~\ '7~j . :-~ . I a1:SJ.:>¥<br />
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18.02 g /rnol = H 2 0.J :iJ}1 ~\<br />
159.6 g/mol = CUS04.J :iJ}1 ~\<br />
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X = - - -'=----<br />
mo l CUS0 4<br />
X = 0.050 mol H 20 ;::;: 5 mol H 20 = 5<br />
0.00996 mol CUS0 4 1 mol CUS0 4<br />
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Solute ",:,I~ I<br />
Solvent ~~ t<br />
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~l.t:Jl J ~ JL.:J.I.:l \) \~..G.:J ~~\ ~ 1 ~ ~:i.Lr:- Chemical Equation ~~l 4.J.:lWI<br />
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5 \.Y' L.;.; J~ JLY i~ oJ.....>-.) Mole J,.9-lt<br />
JY ,-y.j- ~I o.:llil:..r 0 ..l>\}\ J)\) 1.0y.JI
18<br />
/ /<br />
wlS 1;[ L. ~~ JS JJ~ W~ J~<br />
.1~:iJi~~J i l~<br />
13 14 15 16<br />
/ / / /<br />
Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon<br />
7 8 9 10<br />
~ OJ ~ OJ N o F Ne<br />
10.811 12.011 14.007 15.999 18.998 20.180<br />
Aluminum Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon<br />
OJ 14 19I 15 OJ 16 LD 17<br />
18<br />
13<br />
10 11 12 AI Si Lll P S CI Ar<br />
26.982 28.086 30.974 32.065 35.453 39.948<br />
/ / /<br />
Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton<br />
28 19I 29 19I 30 OJ 31 LD 32 OJ 33 LD 34 LD 35 6 36<br />
Ni Lll CU L__~<br />
Zn Ga Ge As Se Br Kr<br />
58.693 63.546 65.409 69.723 72.64 74.922 78.96 79.904 83.798<br />
I---------+-----+--+----+-----+--+-------+- +-----rv<br />
Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon<br />
46 OJ 47 OJ 48 OJ 49 OJ 50 OJ 51 OJ 52 OJ 53 OJ<br />
Pd Ag Cd In Sn Sb Te I<br />
106.42 107.868 112.411 114.818 118.710 121.760 127.60 126.904<br />
I---------+-----+--+----+-----+--+-------+-<br />
Platinum Gold Mercury Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine<br />
78 OJ 79 (j 80 81 OJ 82 OJ 83 19I 84 OJ 85 19I<br />
Pt Au Hg TI Pb Bi Lll Po At L_~<br />
195.078 196.967 200.59 204.383 207.2 208.980 (209) (210)<br />
54<br />
Xe<br />
131.293<br />
+-----r l /<br />
r----t---+---+-----+--+----+-----+----+------i'l/l<br />
Darmstadtium Unununium Ununquadium<br />
Ununbium<br />
110 8 * 111 8 * 112 8<br />
114 ** 116 ** 118<br />
Ds UUU Uub<br />
* Uuq<br />
8<br />
(281) (272) (285) (289)<br />
'---------'------------'---------'----l--..l.--- ----'---- -'-- --'--------:-:-Y 1 /<br />
.~L.:;.:;SIl>A ...sl:iJ1 ~ l,;J 6..;J~.L.... i ';~'~J ,wjA 112-118f'""L;..Jljyo.;.L....i<br />
.~ "-A.l.:l. l ,-:,.;~ I . ~ I.0!~ ~ ";' 'J ' '-'.lJ ; ~ ~ I.;:;JI ~ L>SJJ ,~§.:i ~ ..... 118J1l6W=......,.._...lI wj ~ w lS<br />
-: / / / / / / / / /<br />
Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium<br />
63 LD 64 LD 65 OJ 66 LD 67 OJ 68<br />
69<br />
Eu<br />
Gd Tb Oy<br />
OJ UI 70 OJ<br />
Ho Er Tm Vb<br />
151.964 157.25 158.925 162.500 164.930 167.259 168.934 173.04 174.967<br />
Americium<br />
95 8<br />
Am<br />
(243)<br />
Curium<br />
96 8<br />
Cm<br />
(247)<br />
Berkelium<br />
97 8<br />
Bk<br />
(247)<br />
Californium<br />
98<br />
8<br />
Cf<br />
(251)<br />
Einsteinium<br />
99 8<br />
Es<br />
(252)<br />
Fermium<br />
100 8<br />
Fm<br />
(257)<br />
Mendelevium<br />
101 8<br />
Md<br />
(258)<br />
Nobelium<br />
102 8<br />
No J<br />
(259)<br />
Radon<br />
86<br />
Rn<br />
(222)<br />
71 OJ<br />
lu<br />
Lawrencium<br />
103<br />
8<br />
lr<br />
(262)<br />
1/<br />
/<br />
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- - - - - . "".<br />
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1<br />
2<br />
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Hydrogen<br />
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/<br />
~I Hydrogen<br />