SCIE 40018 Assessment item 2
Due date: 13th April, 2012
This assessment item relates to Unit 3: Understanding matter – atoms and
molecules
(60 marks – 30% of course assessment)
Student Name………………………………
Student Number ……………………………
Please answer all questions in the spaces provided.
1. Using your knowledge of particles, explain why the ‘crying eye effect’ when cutting an onion is less
noticeable when the onion has been cooled.
(3 marks)
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … …
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … …
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … …
2. How would you describe the difference between a chemical change and a physical change? In your
answer provide an example of each.
(3 marks)
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … …
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … …
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … …
3. Discuss the difference between a heterogeneous mixture and a homogeneous mixture. In your
answer provide an example of each.
(3 marks)
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … …
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … …
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … …
4. Refer to a Periodic Table to answer the following questions.
(6 marks)
a) How many protons are there in the element argon (Ar)?
...............
b) How many electrons are present in an atom of magnesium (Mg)?
c) What is the mass number of beryllium (Be)?
...............
d) How many neutrons are there in an atom of fluorine (F)?
...............
e) Which element has an atomic number of 12?
...............
f)
...............
Which element does not have any neutrons?
...............
g) Give the symbol and name for the alkali metal in Period 4. ...............
...............
h) Give the symbol and name for the metal in Period 3, Group 2. ...............
i)
Give the symbol and name for the noble gas in Period 1. ...............
j)
Give the symbol and name for the metalloid in Period 3. ...............
...............
...............
...............
k) Give the symbol and name for the halogen in Period 2. ...............
...............
l)
...............
Give the symbol and name for a non-metal in Group 1. ...............
5. Use the periodic table provided in the study guide to complete the following table. Determining
the total number of electrons and valence electrons for each element will help you to predict
whether the element will gain or lose electrons to gain noble gas configuration. Remember,
metals generally lose valence electrons and become positively charged ions.
(4 marks)
Element
Total
number of
electrons?
No. of valence
electrons?
Circle whether the
element gains or loses
electrons and indicate
the number of electrons
involved.
Sulfur
gains /loses ……..
electrons
Magnesium
gains /loses ……..
electrons
Element
becomes an
anion or
cation?
Overall
charge on
the anion or
cation?
6. Consider the following where ‘Fs’ represents new elements discovered by Foundation Science
students.
(4 marks)
8
4
Fs, 85 Fs , 94 Fs, 116 Fs
a) Which of these atoms have the same number of protons? ............... & ...............
b) Which of these atoms have the same mass number? ............... & ...............
c) Which of these atoms are isotopes? ............... & ...............
d) Which of these elements have the same number of neutrons? ............... & ...............
7. Isotopes are atoms of the same element that contain
(1 mark)
a) the same number of neutrons but different numbers of electrons.
b) the same number of electrons but different numbers of protons.
c) the same number of protons but different numbers of neutrons.
d) the same number of neutrons but different numbers of protons.
e) different numbers of electrical charges.
8. Which one of the following statements about chemical bonding is not correct?
(1 mark)
a) Ionic bonding occurs when one atom donates electrons to another.
b) When atoms bond, the resulting compound is of a higher energy state than that of the
combining atoms.
c) A covalent bond forms when two electrons are shared between two atoms.
d) Aromatic bonding occurs in benzene.
e) Hydrogen bonding between molecules is weaker than covalent bonding.
9. Identify the following structures as being either cyclic hydrocarbon or aromatic and write the
molecular formula for each.
(2 marks)
H
H
H
H
H
H
this structure is …………………………………………
with molecular formula ……………………………
H
H
C
C
H
H
H
H
H
C
C
H
C H
C H
H
H
this structure is ………………………………………..
with molecular formula ……………………………
10. Complete the following table.
Molecule
(4 marks)
Molecular formula
Paracetamol
C8H9NO2
Calcium hydroxide
Ca(OH)2
Acetone
CH3COCH3
Calcium
hydroxylapatite
(bone material)
Ca5(PO4)3OH
11. A saturated solution is a solution which at a certain temperature
a) contains the maximum volume of solvent.
b) contains the maximum amount of dissolved solute.
c) contains compounds with many bonds.
d) is very dilute.
e) contains only solute (no solvent).
Ratio of combining atoms
(1 mark)
12. Consider the following diagram for a reaction pathway without a catalyst. (8 marks)
a) Does this diagram represent an endothermic or an exothermic reaction? Explain your answer.
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … …
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … …
b) What is meant by the term ‘activation energy’?
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … …
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … …
c) If a catalyst were introduced into the reaction, would the illustrated reaction pathway change?
Explain.
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … …
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … …
d) If a catalyst is used, will it be consumed in the reaction? … … … … … … …
e) If a catalyst is used, will it affect the yield of the reaction? … … … … … … …
f)
If a catalyst is used, will it affect the rate of the reaction? … … … … … … …
g) What is the general name given to a biological catalyst? … … … … … … …
13. Briefly describe the difference between concentration terms of 10% w/v and 10% v/v.
(2 marks)
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … … …
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … … …
14. If a saline solution has a concentration of 1.5 % w/v, calculate the following.
(2 marks)
a) The concentration of this solution in grams per litre (g/L).
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … …
b) The concentration of this solution in milligrams per litre (mg/L).
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … …
15. A patient requires a particular medication at a concentration of 0.20% v/v. The stock solution of
medication is supplied with a concentration of 0.80 % v/v.
(3 marks )
a)
What is the dilution factor required? … … … … … … … … … … … … …
b)
Use this dilution factor to calculate the volume of stock solution needed if 200mL of the diluted
medication is to be prepared for the patient.
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … …
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … …
16. Complete the following generalised statement by filling in the blanks. (2 marks)
An acid + a base produces …………………………. + ……………………………… .
17. The pH scale of acidity is used to describe acids and bases. Complete the following table by
matching each of the three given pH values with the solution that it would describe.
(3 marks)
Matches with
pH value
Solution description
(write letter for correct solution
description)
5.9
a) Neutral solution
13.6
b) Slightly basic solution
0.1
c) Slightly acidic solution
3.5
d) Very basic solution
7.0
e) Very acidic solution
8.3
f)
Moderately acidic solution
18. Answer the following questions regarding buffers. Remember that a buffer contains a weak acid
and its conjugate base. (5 marks)
a) What is the function of a buffer?
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … …
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … …
b) Name the buffer present in human blood that is essential in maintaining a pH between 7.35 and
7.45.
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … …
c) Briefly describe how each component of this buffer helps in maintaining blood pH within the
range of 7.35 and 7.45.
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … …
… … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … …
19. Which one of the following elements is always a component of organic molecules?
(1 mark)
a) Hydrogen
b) Oxygen
c) Carbon
d) Nitrogen
20. Which one of the following statements is false?
(1 mark)
a) Carbohydrates contain hydrogen, carbon and oxygen.
b) Disaccharides contain two amino acid units.
c) Lipids are not water soluble.
d) Starch is a complex carbohydrate molecule.
21. Which one of the following statements is false?
a) Proteins are made up of many amino acids.
b) An enzyme is a special type of protein.
c) Peptide bonds are found in proteins.
d) An amine group contains a nitrogen atom.
e) Steroids are a special type of protein.
(1 mark)