برای سوال اول:
الف) واکنش تولید گاز نیتروژن با منیزیم:
1) واکنش: \( 3 \text{Mg} + \text{N}_2 \rightarrow \text{Mg}_3\text{N}_2 \)
2) طبق دادهها، حجم نیتروژن را به جرم تبدیل میکنیم. \( V = 11.2 \, \text{L} \)
3) در شرایط STP، هر مول گاز 22.4 لیتر حجم دارد. بنابراین:
\[
\text{مول نیتروژن} = \frac{11.2}{22.4} = 0.5 \text{mol}
\]
4) طبق استوکیومتری واکنش:
\[
3 \text{ مول Mg } \rightarrow \text{مول } \text{Mg}_3\text{N}_2
\]
بنابراین 1.5 مول Mg نیاز است.
5) جرم منیزیم مصرفی محاسبه میشود:
\[
\text{جرم Mg} = 1.5 \times 24 = 36 \text{ گرم}
\]
6) درصد وزنی نیترید منیزیم:
\[
\text{کل جرم یعنی } 36 \text{ گرم Mg }
\]
** بنابراین درصد واکنش:**
\(\frac{\text{جرم منیزیم در نیترید}}{\text{جرم کل منیزیم}} \times 100\)
ب) درصد خلوص آهن:
1) واکنش: \( \text{Fe} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_2 + \text{H}_2 \)
2) مقدار گاز هیدروژن تولیدی محاسبه میشود:
\[
\text{مول هیدروژن} = \frac{0.75}{2} = 0.375 \text{mol}
\]
3) برای این مقدار هیدروژن، \( 0.375 \) مول آهن نیاز است:
\[
\text{جرم آهن مصرفی خالص} = 0.375 \times 56 = 21 \text{ گرم}
\]
4) درصد خلوص آهن:
\[
\text{درصد خلوص} = \frac{21}{140} \times 100 \approx 15\%
\]
برای واکنشهای دیگر:
- \( \text{C}_2\text{H}_4 + \text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{H}_2\text{SO}_4} \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \)
- \( \text{CH}_3-\text{CH}=\text{CH}_2 + \text{Br}_2 \rightarrow \text{CH}_3-\text{CHBr}-\text{CH}_2\text{Br} \)
