Introduction to Chemistry I-Week 2 Notes (September 5, 2016)

What is the meaning of radioactivity in chemistry?

Chapter 1: Matter and Measurements 

Chapter 2: Atoms, Molecules, and Ions

Key to my notes: all notes that are taken from the lecture will be the first section, notes I take  from the textbook will be the second section, and the vocabulary words from the chapter with 

definitions will be the last sections! (: 

Lecture Notes  

    Chapter 1: Matter and Measurements 

∙ Need to know about the acceptable range of data We also discuss several other topics like What are the biblical conceptions of god?

∙ Read 1 digit after the calibration number 

∙ Record ALL significant figures  We also discuss several other topics like What is the study of the structures of the body and the relationship of its parts?

o Rules for Significant Figures 

 All non zero digits are significant

What is the meaning of mass spectrometer in chemistry?

 Zeros between two significant figures are themselves significant 

 Zeros at the beginning of a number are never significant 

 Zeros at the end of a number are significant if a decimal point is present  Bar over any zero means that it counts as being significant 

o Write in scientific notation to cleanly show significant figures 

∙ When doing conversions, the units should cancel out so that you are only left with what 

you are trying to find 

∙ Density can be used as a conversion factor 

Chapter 2: Atoms, Molecules, and Ions 

∙ Antoine Lavoisier is the father of modern chemistry 

o He was killed by guillotine 

What is the meaning of the periodic table in chemistry?

∙ With atoms mass is never destroyed 

∙ Percentages are not changed but the amount of mass does when looking at different size 

samples of the same compound 

∙ Different mass ratios should be recorded as integers between atoms in a compound ∙  Atoms are the fundamental building block of matter  If you want to learn more check out What is the self reference effect and how can it help you study more effectively?
If you want to learn more check out What are the strategic ambitions and intentions?

o Dalton in 1808 published “A New System of Chemical Philosophy” which 

contained his model an atomic theory

 Said that all matter consists of atoms and cannot be broken

∙ Now know that atoms that atoms be broken down into subparticles

 Atoms are permanent and cannot be changed 

∙ Now know that with nuclear reactions it can cause elements to be 

changed

 Atoms of the same element are identical

Introduction to Chemistry I-Week 2 Notes (September 5, 2016)

∙ Now know that isotopes exist which are atoms of elements with 

different masses If you want to learn more check out What is the meaning of liberal arts?

 Compounds have specific ratio

∙ Few compounds have slight variations of their ratios 

∙ Ratios always whole numbers when compared to other atoms 

∙ JJ Thomson measured the charge to mass electron

∙ “Millikan oil drop experiment” 

o Robert Millikan in 1909 determined the size of the charge on an electron o 1 of top 10 science experiments 

o Figured out the mass of an electron

∙ Plum pudding vs. raisin muffin 

o The debate as how the atom is made up

∙ Science discoveries often found by accident  Don't forget about the age old question of What is the resonance structure?

∙ Rutherford found 3 different types of radiation 

o Alpha are positive charged particles 

 Known now as helium nucleus 

 Protons 

o Beta are negative charged particles 

 Known as electrons 

o Gamma are neutrally charged particles 

 Known as electromagnetic waves 

 Neutrons 

∙ Gold foil experiment by Rutherford

o Proved there was a nucleus 

o 50 years later show electrons were made up of quarks

 Do not need to know what that is for this class (: 

o Most of the nucleus is 1000th of whole atom

 Holds most of the mass though of the atom

∙ Henry Moseley discovered the atomic number of elements but sadly died in World War I. o After that Britain made all scientists exempt from the draft 

∙ Dalton is AMU which is the unit of atomic masses because they are so small  ∙ There is always some uncertainty with numbers

o Uncertainty:  value but range is where the definite value is

o Range = value +/­ absolute uncertainty 

o Fractional uncertainty= (absolute uncertainty)/(value)

Textbook Notes 

∙   John Dalton (1766­1844) came up with the atomic theory 

o Each element is composed of extremely small particles called atoms

Introduction to Chemistry I-Week 2 Notes (September 5, 2016)

o All atoms of a given element are identical, but atoms of different elements are 

different from the atoms of all other elements 

o Atoms of one element cannot be changed into atoms of a different element by 

chemical reactions; atoms are neither created nor destroyed in chemical reactions o Compounds are formed when atoms of more than one element combine; a given 

compound always has the same relative number and kinds of elements  ∙   JJ Thomson (1856­1940) discovered the electron through cathode rays o Also found the charge to mass ratio 

∙   Robert Millikan (1868­1953) found charge of electron

∙   Henri Becquerel (18520 1908) discovered radioactivity 

∙   Ernest Rutherford (1871­1937) discovered three types of radiation

o Alpha­positive charged particles

 Protons discovered in 1919

o Beta­negative charged, high speed particles 

 Electrons

∙   It takes 1,837 electrons to make the mass of a proton or neutron

o Gamma­neutral charged, no mass particles 

 Neutrons discovered in 1932 by James Chadwick (1891­1972)

∙   The plum pudding model of an atom was that an atom was a huge uniform sphere of 

positively charged and there were negative electrons spread throughout  o Rutherford and Marsden disproved this 

∙   Most important tool for chemist is the periodic table 

∙   Most molecular substances encounter contain only nonmetals 

∙   Molecular formula and empirical formula are NOT always the same ∙   Metals tend to lose electrons to form cations as nonmetals tend to gain an electron 

forming anions

∙   Ionic compounds tend to be composed of metals bonded with nonmetals elements want to have the same number of electrons as the noble gases 

Vocabulary Words 

    Atom: the smallest representative particle of an element 

    Subatomic Particles: particles such as protons, neutrons, and electrons that are smaller 

than an atom

    Cathode Rays: streams of electrons  that are produced when a high voltage is applied to 

electrodes in an evacuated tube

    Electron: a negatively charged subatomic particle found outside the atomic nucleus; it is  part of all atoms. An electron mass 1/1,837 times that of a proton 

Introduction to Chemistry I-Week 2 Notes (September 5, 2016)

    Radioactivity: the spontaneous disintegration of an unstable atomic nucleus with 

accompanying emission of radiation

    Nuclear Model: model of the atom with a nucleus containing protons and neutrons and 

with electrons in the space outside the nucleus 

    Nucleus: the very small, very dense, positively charged portion of an atom; it is 

comprised of  protons and neutrons 

    Neutrons: an electrically neutral particle found in the nucleus of an atom; it has 

approximately the same mass as a proton 

    Proton: a positively charged subatomic particle found in the nucleus of an atom     Electronic Charge: the negative charge carried by an electron; it has a magnitude of 

1.602 X 10^­19 C

    Angstrom: a common non­SI unit of length, denoted Å, that is used to measure atomic 

dimensions. 1 Å=10^­10 meters

    Atomic Mass Unit(amu): a unit based on the value of exactly 12 amu for the mass of  

the isotope of carbon that has six protons and six neutrons in the nucleus  Atomic Number: the number of protons in the nucleus of an atom of an element      Atomic Weight: the average mass of the atoms of an element in atomic mass units 

(amu); it is numerically equally to the mass in grams of one mole of the element      Mass Number: the sum of the number of protons and neutrons in the nucleus of a 

particular atom

    Isotope: atoms of the same element containing different number of neutrons and 

therefore having different masses

    Mass Spectrometer: an instrument used to measure the precise masses and relative 

amounts of atomic and molecular ions 

    Periodic Table: the arrangement of elements in order of increasing atomic number, with 

elements having similar properties  placed in vertical columns 

    Period: the row of elements that lie in a horizontal row on the periodic table      Group: elements that are in the same column of the periodic table; elements within the 

same group or family exhibit similarities in their chemical formula 

    Metallic Elements (metals): elements that are usually solids at room temperature,  exhibits high electrical and heat conductivity, and appear lustrous. Most of the elements 

on the periodic table are metals  

    Nonmetallic Elements (nonmetals): elements in the upper right corner of the periodic  table; nonmetals differ from metals in their physical and chemical properties 

Introduction to Chemistry I-Week 2 Notes (September 5, 2016)

    Metalloids: elements that lie along the diagonal line separating the metals from the  nonmetals in the periodic table; properties of metalloids are intermediate between those 

of metal and nonmetals

    Chemical Formula: a notation that uses chemical symbols with numerical subscripts to 

convey the relative proportions of atoms of the different elements in a substance     Diatomic Molecule: a molecule composed of only two atoms 

    Molecular Compound:  a compound that consists of molecules 

    Molecular Formula: a chemical formula that indicates the actual number of atoms of 

each element in one molecule of a substance 

    Empirical Formula: a chemical formula that shows the kinds of atoms and their relative 

numbers in a substance in the smallest possible whole­number ratios

    Structural Formula: a formula that shows not only number and kinds of atoms in the 

molecules but also the arrangement (connections)  of the atoms 

    Ion: electrically charged atom or group of atoms (polyatomic ion); ions can be positively  or negatively charged, depending whether electrons are lost (positive) or gained 

(negative) by the atom

    Cation: a positively charged ion

    Anion: a negatively charged ion

    Polyatomic Ion: an electrically charged group f two or more atoms       Ionic Compound: a compound composed of cations and anions