سوال مربوط به شیمی یازدهم است. برای حل سوالات داده‌شده، ابتدا به تجزیه و تحلیل هر معادله شیمیایی می‌پردازیم.
1. **تولید \( \text{CO}_2 \) از واکنش \( \text{NaHCO}_3 \) و \( \text{HCl} \):**
معادله واکنش:
\[
\text{NaHCO}_3 + \text{HCl} \rightarrow \text{NaCl} + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}
\]
- جرم مولی \( \text{NaHCO}_3 \) برابر \( 84 \, \text{g/mol} \) است.
- می‌خواهیم حجم \( \text{CO}_2 \) را در شرایط STP محاسبه کنیم.
- در شرایط STP، یک مول گاز حجم \( 22.4 \, \text{L} \) دارد.
محاسبه تعداد مول‌ها:
\[
\text{تعداد مول‌های } \text{NaHCO}_3 = \frac{\text{جرم }}{\text{جرم مولی}} = \frac{8.4 \, \text{g}}{84 \, \text{g/mol}} = 0.1 \, \text{mol}
\]
طبق استوکیومتری واکنش، از هر 1 مول \( \text{NaHCO}_3 \)، 1 مول \( \text{CO}_2 \) تولید می‌شود. بنابراین:
\[
\text{حجم } \text{CO}_2 = 0.1 \, \text{mol} \times 22.4 \, \text{L/mol} = 2.24 \, \text{L}
\]
2. **تجزیه \( \text{KNO}_3 \):**
معادله تجزیه:
\[
2\text{KNO}_3 \rightarrow 2\text{KNO}_2 + \text{O}_2
\]
- جرم مولی \( \text{KNO}_3 = 101 \, \text{g/mol} \) است.
- جرم داده شده \( \text{KNO}_3 \) برابر \( 20.2 \, \text{g} \) است.
محاسبه تعداد مول‌های \( \text{KNO}_3 \):
\[
\text{تعداد مول‌های } \text{KNO}_3 = \frac{20.2 \, \text{g}}{101 \, \text{g/mol}} = 0.2 \, \text{mol}
\]
چون به ازای 2 مول \( \text{KNO}_3 \)، 1 مول \( \text{O}_2 \) تولید می‌شود، در نتیجه:
\[
\text{تعداد مول‌های } \text{O}_2 = \frac{0.2}{2} = 0.1 \, \text{mol}
\]
- حجم \( \text{O}_2 \) در شرایط STP برابر است با:
\[
\text{حجم } \text{O}_2 = 0.1 \, \text{mol} \times 22.4 \, \text{L/mol} = 2.24 \, \text{L}
\]
بنابراین، حجم گازهای تولید شده در هر دو واکنش در شرایط STP محاسبه شد.
