Dear Prospective AP chemistry students and parents ...

6 downloads 163 Views 110KB Size Report
Congratulations on signing up to take AP chemistry for the 2013-‐ ... Princeton Review “Cracking the AP Chemistry Exam” workbook for further help. This book ...
Dear  Prospective  AP  chemistry  students  and  parents,       Congratulations  on  signing  up  to  take  AP  chemistry  for  the  2013-­‐ 2014  school  year!    AP  chemistry  is  a  rigorous  yet  rewarding  course.    I   wanted  to  make  sure  you  were  aware  in  advance  of  the  requirements   and  expectations  of  this  course.         First,  you  will  be  required  to  complete  a  summer  assignment  (see   attached).    It  is  comprised  of  50  multiple  choice  questions  and  10  free   response  questions  covering  material  you  should  be  familiar  with  from   honors  chemistry.    You  should  work  on  it  over  the  summer  and  be   prepared  to  take  a  test  over  this  material  during  the  second  week  of   school.    I  would  highly  recommend  that  you  WAIT  to  work  on  this   assignment  until  the  middle  of  July  or  later  (but  just  don’t  wait  until  the   week  before  school  starts).    If  you  do  it  too  quickly,  it  won’t  serve  as  a   very  good  review  because  the  material  will  still  be  fresh  in  your  mind.     Just  give  yourself  2-­‐3  weeks  to  complete  the  assignment.     Secondly,  I  want  to  make  sure  you  understand  the  commitment   that  comes  with  this  course.   1.) This  course  is  extremely  self-­‐directed.    It  will  be  up  to  you  to   pace  yourself  and  stay  current  on  material,  listening  to  lessons   on  time  and  seeking  help  as  you  need  it.   2.) As  the  AP  test  approaches,  you  will  be  expected  to  attend  at   least  one  weekend  review  session  in  order  to  participate  in  a   full-­‐length  practice  test  (3.5  hrs).   3.) Also  as  the  test  approaches,  you  will  be  expected  to  do   between  30  minutes  and  1  hour  of  independently  study  EVERY   DAY  outside  of  class  to  prepare  yourself  for  the  test.   Feel  free  to  email  me  if  you  have  any  questions  or  concerns  regarding   the  expectations  or  summer  assignment.     Good  luck  and  have  a  wonderful  summer.    I  look  forward  to   having  you  in  class  next  fall!                   Ms.  Katie  Parks                 [email protected]            

 

Christ  Presbyterian  Academy   AP  CHEMISTRY   Summer  Assignment   2013-­‐2014  

    The  following  assignment  covers  material  you  should  have  learned  in  Honors   Chemistry.    You  should  complete  the  assignment  before  coming  to  school  in  August.     If  there  are  ones  you  have  trouble  with,  mark  them  and  we  will  go  over  them  during   the  first  few  days  of  school.    You  will  have  a  test  over  this  material  during  the  second   week  of  school.    You  may  refer  to  your  notes  and  tests  from  Honors  chemistry  and   your  textbook  for  help  with  the  assignment.    Also,  you  may  wish  to  purchase  the   Princeton  Review  “Cracking  the  AP  Chemistry  Exam”  workbook  for  further  help.     This  book  will  also  be  a  great  help  to  you  throughout  the  year  in  AP  chemistry  and  is   highly  recommended  for  you  to  have  before  August.    It  can  be  purchased  in  either   paperback  (around  $20)  or  as  an  iBook  for  the  iPad  (around  $15).   Email  Ms.  Parks  if  you  have  questions   [email protected]                                      

Multiple  Choice     1.) 5.50  grams  of  gas  A  and  5.50  grams  of  gas  B  are  sealed  in  a  rigid  container  at   a  constant  temperature.  The  total  pressure  of  the  system  is  9.00  atm.  Which   of  the  following  about  the  partial  pressure  of  gas  B  is  correct?   a. The  partial  pressure  of  gas  B  is  equal  to  ½  the  total  pressure.     b. In  addition  to  the  information  given,  one  needs  to  know  the  relative   molecular  mass  of  B  in  order  to  determine  the  partial  pressure  of  gas   B.   c. In  addition  to  the  information  provided,  one  needs  to  know  the  total   volume  of  the  container  in  order  to  calculate  the  partial  pressure  of   gas  B.     d. In  addition  to  the  information  provided,  one  needs  to  know  the   temperature  of  the  gas  mixture  in  order  to  calculate  the  partial   pressure  of  gas  B.   e. In  addition  to  the  information  provided,  one  needs  to  know  the   average  distance  traveled  between  molecular  collisions.       2.) The  density  of  an  unknown  gas  is  4.00  grams  per  liter  at  4.00  atm  and  127oC.   What  is  the  molecular  weight  of  this  gas?  R=0.0821  L(atm)/mole(K).     a. 11.8  g/mol   b. 32.8  g/mol   c. 88.0  g/mol   d. 94.1  g/mol   e. 138  g/mol     3.) A  sample  of  neon  has  a  volume  of  250  cm3  at  2.00  atm  of  pressure.  At   constant  temperature,  what  would  the  pressure  have  to  be  in  order  for  the   gas  to  have  a  volume  of  5.00  x  102  cm3?   a. 1.00  atm   b. 3.33  atm   c. 15.7  atm   d. 21.5  atm   e. 43.0  atm     4.) A  sample  of  nitrogen  gas  is  sealed  in  a  closed  container  with  a  constant   volume.  The  container  is  heated  until  the  absolute  temperature  is  tripled.   Which  of  the  following  is  also  tripled?   a. Volume  of  the  gas  molecules   b. Density  of  the  gas   c. The  molecular  mass  of  the  gas   d. The  velocity  of  the  gas  molecules   e. none  of  the  above        

5.) 5.00  L  of  a  gas  is  known  to  contain  0.300  mol.  If  the  amount  of  the  gas  is   increased  to  1.80  mol,  what  new  volume  will  result  (temperature  and   pressure  are  held  constant)?     a. 0.108  L   b. 0.833  L   c. 8.98  L   d. 22.4  L   e. 30.0  L    

     

6.) Which  of  the  following  has  a  zero  dipole  moment?   a. CH2Cl2   b. CO   c. SO2   d. ClF   e. CCl4     7.) The  structural  isomers  C2H5OH  and  CH3OCH3  would  be  expected  to  have  the   same  values  for  which  of  the  following?  (assume  ideal  behavior)   a. Gaseous  densities  at  the  same  temperature  and  pressure   b. Vapor  pressures  at  the  same  temperature   c. Boiling  point   d. Melting  point   e. Sublimation  point     8.) In  a  molecule  in  which  the  central  atom  exhibits  d2sp3  hybrid  orbitals,  the   electron  pairs  are  directed  toward  the  corners  of     a. A  tetrahedron   b. A  square   c. A  square-­‐based  pyramid   d. An  octahedron   e. A  trigonal  bipyramid     9.) Consider  the  following  3  molecules:   X=  CH3CH2CH2CH2CH3   Y=  CH3CH2CH2CH2OH   Z=  HO-­‐CH2CH2CH2-­‐OH   Based  on  the  concepts  of  polarity  and  hydrogen  bonding,  which  of  the   following  sequences  correctly  lists  the  compounds  above  in  the  order  of  their   decreasing  solubility  in  water?   a. Z  <  Y  <  X   b. Y  <  Z  <  X   c. Y<  X  <  Z   d. X  <  Z  <  Y   e. X  <  Y  <  Z    

10.) Types  of  hybridization  exhibited  by  the  carbon  atoms  in  propene,   CH3CHCH3,  include  which  of  the  following?   i. sp   ii. sp2   iii. sp3   iv. dsp3   a. i  only   b. iii  only   c. i    and  ii  only   d. ii  and  iii  only   e. ii  and  iv                  

   

11.) Which  element  is  most  electronegative?   a.  He   b.  F   c.  Fr   d.  H   e.  Na   12.) Which  of  the  following  is  the  electron  configuration  for  Mg?   2   a.  1s 2s2  2p8   b.  1s22s22p4  3s2   c.  1s22s22p73s1   d.  1s22s22p3  3s2   e.  1s22s22p63s2    

 

                             

13.) Which  of  the  following  elements  would  have  the  lowest  first   ionization  energy?     a.  Na   b.  Al   c.  N     d.  Cl   e.  Ar   14.) Rutherford’s  gold  foil  experiment  was  instrumental  in:   a.  the  discovery  of  the  electron   b.  the  discovery  of  an  alpha  particle   c.  the  discovery  that  an  atom  is  mostly  empty  space   d.  both  A  and  C   e.  the  discovery  of  a  neutron  

                     

 

15.) What  causes  high  surface  tension  in  water?   a.  the  high  boiling  point  of  water   b.  the  bent  shape  of  the  water  molecule   c.  hydrogen  bonding   d.  the  low  density  of  ice   e.  none  of  the  above   16.) The  Heisenburg  Uncertainty  Principle  says:   a.  As  protons  are  added  to  an  atom,  electrons  are  added.   b.  No  two  electrons  can  have  the  same  4  quantum  numbers.     c.  Maximum  number  of  unpaired  electrons  has  the  lowest  energy       configuration.     d.  It’s  impossible  to  know  the  location  and  momentum  of  an  electron  at  the     same  time.     e.  The  frequency  of  an  atom  depends  purely  on  its  velocity.     17.) Consider  the  reaction:  C2H6(g)  +  O2(g)    CO2(g)  +  H2O(g).  If  6.0g  of  ethane   burns,  what  volume  of  CO2(g)  will  be  formed  at  STP?   a. 0.2  L   b. 0.4  L   c. 2.2  L   d. 9.0  L   e. 22.4  L   18.)

 

a. b. c. d. e.

19.) a. b. c. d.

         

e.

Which  is  NOT  true  according  to  the  kinetic  molecular  theory  of  gases?   gas  particles  are  somewhat  large  in  size   gas  particles  exert  no  real  force  on  each  other   gases  are  in  constant,  random    motion   average  kinetic  energy  of  gas  particles  depends  temperature   molecules  in  gases  have  no  volume   Charles's  law  states  that:   the  pressure  of  a  gas  is  directly  proportional  to  its  temperature  in   Kelvin   the  pressure  of  a  gas  is  inversely  proportional  to  its  temperature  in   Kelvin   the  volume  of  a  gas  is  directly  proportional  to  its  temperature  in   Kelvin   the  volume  of  a  gas  is  inversely  proportional  to  its  temperature  in   Kelvin   none  of  these  

20.) a. b. c. d. e.

 

Why  is  a  gas  easier  to  compress  than  a  liquid  or  a  solid?   the  volume  of  a  gas's  particles  is  small  compared  to  the  overall   volume  of  the  gas   the  space  between  gas  particles  is  much  less  than  the  space  between   liquid  or  solid  particles   its  volume  increases  more  under  pressure  than  an  equal  volume  of   liquid  does   its  volume  increases  more  under  pressure  than  an  equal  volume  of   liquid  does   c  and  d  

21.) When  a  container  is  filled  with  3.00  moles  of  H2,  2.00  moles  of  O2,  and   1.00  mole  of  N2,  the  pressure  in  the  container  is  768  kPa.  What  is  the  partial   pressure  O2?   a. 128  kPa   b. 192  kPa   c. 256  kPa   d. 213  kPa   e. 234  kPa    

 

22.) Which  of  the  following  aqueous  solutions  has  the  highest  boiling   point?   a. 0.2m  KCl   b. 0.2m  NaBr   c. 0.2m  BaCl2   d. 0.2m  C6H12O6   e. 0.2m  NaNO3     23.) Which  of  the  following  is  (are)  colligative  properties?   1. Freezing  point  depression   2. Vapor  pressure  lowering   3. Boiling  point  elevation   a.      1  only   b.        1  and  2   c.        1  and  3   d.        2  and  3   e.        1,  2,  and  3   24.) a. b. c. d. e.

How  many  grams  of  H2SO4  are  in  75mL  of  a  4.00M  solution?   14.2g   29.4g   36.7g   44.7g   55.2g    

25.) A  chemist  wants  to  make  500mL  of  0.050M  HCl  by  diluting  6.0M  HCl.     How  much  6.0M  HCl  would  he  need  to  use?   a. 4.2mL   b. 5.0mL   c. 6.0mL   d. 8.0mL   e. 9.0mL     26.) What  is  the  boiling  point  of  a  solution  of  7.50g  of  naphthalene  (C10H8)   in  50.0g  of  benzene  (C6H6)?  Kb  of  benzene  is  2.53  and  the  normal  boiling   point  of  benzene  is  80°C.   a. 80.3°C   b. 81.5°C   c. 83.0°C   d. 85.0°C   e. 273°C     27.)

Which  of  the  following  cannot  hydrogen  bond?   a. H2S   b. HCl   c. NH3   d. HF   e. H2O     28.) Why  are  diamonds  so  stable?   a. Metallic  bonding   b. Network  covalent  bonding   c. Ionic  bonding   d. London  dispersion  forces   e. Dipole-­‐dipole  forces     29.) Which  of  the  following  compounds  contain  both  ionic  and  covalent   bonds?   a. H2O2   b. CH4   c. NaNO3   d. NH2OH   e. C6H12O6     30.) When  solid  carbon  dioxide  (dry  ice)  sublimes,  what  are  the  chemical   forces  that  must  be  overcome?   a. Intramolecular  covalent  bonds   b. Hydrogen  bonds   c. London  dispersion  forces   d. Dipole  dipole  forces   e. Intermolecular  covalent  bonds  

31.) In  which  of  the  following  compounds  is  the  mass  ratio  of  oxygen  to   nitrogen  closest  to  2.86:1.00?     a. NO   b. NO2   c. N2O   d. N2O3   e. N2O5     32.) An  unknown  hydrocarbon  was  burned  in  excess  oxygen  to  form   176.04g  of  carbon  dioxide  and  54.06g  of  water.    What  is  a  possible  molecular   formula  of  the  hydrocarbon?   a. CH4   b. C2H2   c. C4H3   d. C4H6   e. C4H10     33.) When  the  equation  below  is  balanced  and  all  coefficients  are  reduced   to  their  lowest  whole-­‐number  terms,  what  is  the  coefficient  for  O2?   C4H8O3S  +  O2    CO2  +  SO2  +  H2O   a. 6   b. 7   c. 11   d. 22   e. 28     34.) Hemoglobin  is  the  oxygen-­‐carrying  protein  of  most  mammals.    Each   molecule  of  hemoglobin  contains  4  atoms  of  iron.    The  molar  mass  of   hemoglobin  is  about  64,000  g/mol.    How  many  iron  atoms  are  in  0.128g  of   hemoglobin?   a. 7.00x103   b. 7.99x1010   c. 4.82x1018   d. 8.03x1020   e. 6.022x1023     35.) When  a  hydrate  of  LiClO4  is  heated  until  all  of  the  water  is  removed,  it   loses  33.7%  of  its  mass.    The  formula  of  the  hydrate  is   a. LiClO45H2O   b. LiClO44H2O   c. LiClO43H2O   d. LiClO42H2O   e. LiClO4H2O        

36.)  

     

 

Consider  the  reaction  below   A(g)  +  B(g)    C(g)  +  D(g)     In  order  to  increase  the  amount  of  D,  you  could   a. add  more  C  for  D  to  react  with   b. remove  some  C   c. decrease  the  volume  of  the  container   d. increase  the  volume  of  the  container   e. add  a  catalyst  to  spped  up  the  reaction  to  make  more  D     37.) Given  2NOCl(g)    2NO(g)  +  Cl2(g),  Kc=4.4x10-­‐6  at  323K,  what  is  the   equilibrium  constant  for  6NO(g)  +  3Cl2(g)    6NOCl(g)  at  the  same   temperature?   a. 2.2x103   b. 4.4x106   c. 1.2x1016   d. 8.8x1018   e. 1.32x1019     38.) The  equilibrium  constant  Kc  for  the  reaction   COCl2(g)    CO(g)  +  Cl2(g)     is  1.67x102  at  1123K.    The  initial  pressure  of  each  gas  are  as  follows:         COCl2  =  0.500atm,  CO  =  0.25atm,  Cl2  =  0.75atm.    Which  of  the         following  are  true?   a. The  system  will  change  such  that  the  pressure  of  CO  and  Cl2  will  decrease   while  that  of  COCl2  will  increase.   b. The  system  will  change  such  that  the  pressure  of  CO  and  Cl2  will  increase   while  that  of  COCl2  will  decrease.   c. The  system  will  not  change.    All  pressures  will  remain  constant  and  in   equilibrium.   d. The  system  will  change  such  that  only  the  pressure  of  COCl2  will  increase   while  all  other  gases  will  maintain  the  same  pressure.   e. None  of  the  above  are  true   39.) a. b. c. d. e.

Which  molecule  ahs  the  greatest  bond  energy?   CO   Cl2   NO   F2   H2              

40.) Which  of  the  following  chlorine-­‐oxygen  species  has  a  pyramidal   structure?   a. ClO2   b. ClO2-­‐1   c. ClO3-­‐1   d. ClO4-­‐1   e. Cl2O     41.) Which  pair  of  substances  will  have  the  most  similar  geometry?   a. SO3  and  ICl3   b. SO3  and  CO3-­‐2   c. SO3  and  SO4-­‐2   d. SO4-­‐2  and  CO3-­‐2   e. CH4  and  SF4    

     

42.) Which  of  the  following  would  represent  a  non-­‐polar  molecule   containing  polar  bonds?   a. I2   b. CO2   c. PF3   d. SO2   e. H2O     43.) How  many  resonance  forms  are  possible  for  SO3?   a. 1   b. 2   c. 3   d. 4   e. 5     44.) How  many  valence  electrons  are  present  in  the  SCN-­‐1  ion?   a. 14   b. 15   c. 16   d. 17   e. 18     45.) The  intermolecular  force  that  is  common  for  all  molecules  is     a. Covalent  bonding   b. Dipole-­‐dipole  forces   c. Hydrogen  bonds   d. Dipole-­‐induced  dipole  forces   e. London  dispersion  forces  

46.) When  the  equation  below  is  balanced,  the  sum  of  all  coefficients  is   what?   C2H3F  +  O2    CO2  +  H2O  +  HF   a. 9   b. 11   c. 12   d. 15   e. 19     47.) 5.00L  of  a  gas  is  known  to  contain  0.300mol  of  the  gas.    If  the  amount   of  gas  is  increased  to  1.80mol,  what  new  volume  will  result  if  temperature   and  pressure  are  held  constant?   a. 108mL   b. 833mL   c. 8.98L   d. 22.4L   e. 30.0L    

48.) What  is  the  mole  fraction  of  ethanol,  C2H5OH,  in  an  aqueous  solution   that  has  a  density  of  0.798g/mL  and  in  which  the  ethanol  concentration  is   4.50m?   a. 0.0046   b. 0.090   c. 0.15   d. 0.35   e. 0.72  

  49.) What  is  the  vapor  pressure  of  a  mixture  of  9.01g  water  and  0.500mol   sugar  at  29°C?    The  vapor  pressure  of  pure  water  at  29°C  is  30.0torr.   a. 3.75torr   b. 7.50torr   c. 15.0torr   d. 30.0torr   e. 60.0torr     50.)

       

a. b. c. d. e.

The  ground  state  electron  configuration  for  an  arsenic  atom  is     1s22s22p63s23p64s13d104p4   1s22s22p63s23p64s23d104p3   1s22s22p63s23p64s13d104p3   1s22s22p63s23p64s23d94p4   none  of  the  above  are  correct    

Free  Response     1.) Explain  the  following  in  terms  of  atomic/molecular  structure  and   intermolecular  forces.   a. Neon  has  a  lower  boiling  point  than  xenon.   b. Fluorine  and  chlorine  are  gases  at  room  temperature,  while  bromine   is  a  liquid  and  iodine  is  a  solid.   c. H2O  is  a  liquid  at  room  temperature  while  H2S  is  a  gas.   d. Solid  magnesium  has  a  higher  melting  point  that  solid  sodium.   e. PCl3  has  a  measureable  dipole  moment  whereas  PCl5  does  not.     2.) Iron  metal  reacts  with  hydrochloric  acid  to  produce  hydrogen  gas  and  iron   (II)  chloride.  0.0035M  hydrochloric  acid  is  used.  This  reaction  takes  place  in   2.5  L  of  water.     a. Write  the  balanced  equation  for  the  reaction  described  above.   b. Determine  the  number  of  moles  produced  in  the  solution.   c. Determine  the  pressure  of  the  system,  in  mmHg.     d. If  an  inert  gas  was  added  to  the  system,  which  way  would  the   equilibrium  shift?   e. If  the  reaction  is  exothermic,  which  way  would  the  equilibrium  shift  if   the  temperature  was  to  increase?     3.) A  solution  of  camphor  (C10H16O  =  152.23g/mol,  density  =  0.99g/mL)  is   prepared  by  mixing  50.0g  of  camphor  with  1.50L  of  chloroform  (CHCl3  =   119.40g/mol,  density  =  1.48g/mL).    Assume  volume  are  additive.   a. Determine  the  mass  percent  of  camphor  in  the  solution.   b. Determine  the  molarity  of  the  solution.   c. Determine  the  molality  of  the  solution.   d. The  vapor  pressure  of  pure  chloroform  is  159mmHg  at  293K.     Determine  the  vapor  pressure  of  the  solution  at  this  temperature.   e. Determine  the  osmotic  pressure  of  the  solution  at  293K.   f. Determine  the  boiling  point  of  this  solution.    The  normal  boiling  point   for  chloroform  is  62°C  and  the  Kb  is  3.63.     4.) For  sulfur,   a. Write  the  extended  electron  configuration.   b. Write  the  abbreviated  electron  configuration.   c. Tell  how  many  valence  electrons  it  has.   d. Write  the  abbreviated  orbital  diagram.   e. Tell  how  many  unpaired  electrons  it  has.   f. Write  a  possible  set  of  quantum  numbers  (n,  l,  ml,  ms)  for  a  valence   electron  of  sulfur.     g. Is  sulfur  paramagnetic  or  diamagnetic?     h. Name  two  atoms/ions  that  are  isoelectronic  with  sulfur.     i. In  terms  of  atomic  structure,  explain  why  the  atomic  radius  of  sulfur  is   smaller  than  that  of  phosphorus.    

   

 

 

       

       

5.) Three  identical  balloons  are  each  filled  with  equal  volumes  of  three  separate   gases  (H2O,  O3,  and  Xe).    All  balloons  are  at  27°C  and  1.5atm  pressure.   a. Which  balloon  would  have  the  least  mass?    Explain.   b. Which  balloon  would  have  the  gas  with  the  greatest  velocity?    Explain.   c. Which  balloon  would  have  the  gas  with  the  greatest  kinetic  energy?     Explain.   d. One  day  later,  all  of  the  balloons  are  appreciably  smaller.    If  all  factors   are  equal,  which  balloon  would  be  the  largest?    Explain.     6.) A  solution  containing  6.30g  of  an  unknown  compound  dissolved  in  100.0g  of   water  freezes  at  -­‐0.651°C.    The  solute  is  a  nonelectrolyte.    Calculate  the  molar   mass  of  the  unknown  compound.    The  Kf  for  water  is  1.86.   7.) Given  the  molecules  xenon  difluoride  and  xenon  tetrafluoride.   a. Draw  a  Lewis  structure  for  each.   b. Predict  the  electron  pair  geometry  and  molecular  geometry  for  each.   c. Predict  the  ideal  bond  angle  for  each.   d. Predict  the  hybridization  of  the  central  atom  in  each  molecule.   e. Give  the  number  of  sigma  and  pi  bonds  in  each  molecule.   f. Is  xenon  tetrafluoride  polar  or  nonpolar?    Explain  your  answer.   8.) Nitric  oxide  (NO)  is  a  very  reactive,  poisonous  gas  with  adverse  effects  on  the   environment.    Produced  in  internal  combustion  engines  and  electrical   generating  stations,  NO  has  been  implicated  in  depletion  of  the  ozone  layer,   formation  of  photochemical  smog,  and  acid  rain.    In  an  experiment  to   investigate  ozone-­‐depleting  compounds,  nitric  oxide  and  ozone  were  mixed   at  200°C  according  to  the  following  equation.   NO  +  O3    NO2  +  O2   The  following  gaseous  equilibrium  concentrations  were  measured:     [NO]=0.25M     [O3]=0.30M     [NO2]=[O2]=0.60M   a. Write  the  equilibrium  constant  Kc  expression  for  this  reaction.   b. Calculate  the  value  of  Kc.   c. Calculate  the  value  of  Kp.   d. When  the  mixture  was  cooled  to  a  lower  temperature,  25%  of  the  O2  was   converted  back  to  O3.    Calculate  the  Kc  at  this  lower  temperature.   e. IN  A  DIFFERENT  EXPERIMENT,  0.75mol  of  NO  was  mixed  with  0.75mol   of  O3  in  a  5L  flask  at  200°C.    Calculate  [O2]  at  this  temperature  for  this   experiment.  

9.) A  sample  of  a  pure  gaseous  hydrocarbon  is  introduced  into  a  previously   evacuated  rigid  1.00L  vessel.    The  pressure  of  the  gas  is  0.200atm  at  a   temperature  of  127°C.   a. Calculate  the  number  of  moles  of  the  hydrocarbon  in  the  vessel.   b. O2(g)  is  introduced  into  the  same  vessel  containing  the  hydrocarbon.     After  the  addition  of  the  O2(g),  the  total  pressure  of  the  gas  mixture  in   the  vessel  is  1.40atm  at  127°C.    Calculate  the  partial  pressure  of  O2(g)   in  the  vessel.   The  mixture  of  the  hydrocarbon  and  oxygen  is  sparked  so  that  a  complete   combustion  reaction  occurs,  producing  CO2(g)  and  H2O(g).    The  partial   pressure  of  these  gases  at  127°C  are  0.600atm  for  CO2(g)  and  0.800atm  for   H2O(g).    There  is  O2(g)  remaining  in  the  container  after  the  reaction  is   complete.   c. Use  the  partial  pressure  of  CO2(g)  and  H2O(g)  to  calculate  the  partial   pressure  of  the  O2(g)  consumed  in  the  combustion.   d. On  the  basis  of  your  answers  above,  write  the  balanced  chemical   equation  for  the  combustion  reaction  and  determine  the  formula  of   the  hydrocarbon.   e. Calculate  the  mass  of  the  hydrocarbon  that  was  combusted.    

         

10.) Oxygen  is  found  in  the  atmosphere  as  a  diatomic  gas,  O2,  and  as  ozone,   O3.    Ozone  has  a  dipole  moment  whereas  O2  does  not.   a. Draw  the  Lewis  structures  for  both  molecules.   b. Use  the  principles  of  bonding  and  molecular  structure  to  account  for   the  fact  that  ozone  has  a  higher  boiling  point  than  diatomic  oxygen.   c. Use  the  principles  of  bonding  and  molecular  structure  to  account  for   the  fact  that  ozone  is  more  soluble  than  diatomic  oxygen  in  water.   d. Explain  why  the  two  bonds  in  ozone  are  of  equal  length  and  are  longer   than  the  bond  in  diatomic  oxygen.   e. Elemental  oxygen  (O)  is  strongly  affected  by  a  magnetic  field.    Explain   why.   f. For  the  equilibrium  reaction  below  at  25°C  and  1  atm,  Kc  =  1x10-­‐57.   3O2(g)    2O3(g)     Which  form  of  oxygen  (O2  or  O3)  is  more  abundant  under  normal       conditions?    Explain.