Щоб обчислити об'єм газу, що виділився під час реакції, спочатку необхідно визначити хімічну реакцію між натрій карбонатом (Na2CO3) і хлоридною кислотою (HCl). Реакція має наступний вигляд:

Na2CO3 + 2HCl -> 2NaCl + H2O + CO2

Згідно з реакцією, на кожну молекулу натрій карбонату утворюється одна молекула вуглекислого газу (CO2).

Дано масу натрій карбонату: 300 г

Масова частка натрій карбонату в розчині: 5% = 0.05

Для визначення кількості вуглекислого газу (CO2) утвореної під час реакції, спочатку знайдемо кількість речовини натрій карбонату:

Маса натрій карбонату = масова частка * маса розчину

Маса натрій карбонату = 0.05 * 300 г = 15 г

Тепер, знаючи масу натрій карбонату, ми можемо обчислити кількість речовини натрій карбонату (в молях) за допомогою молярної маси (M) натрій карбонату:

Кількість речовини натрій карбонату = маса / молярна маса

Кількість речовини натрій карбонату = 15 г / 105.99 г/моль ≈ 0.141 моль

Захищена реакція показує, що на кожну молекулу натрій карбонату утворюється одна молекула CO2. Отже, кількість газу CO2, що утворюється, дорівнює кількості речовини натрій карбонату:

Кількість газу CO2 = 0.141 моль

Знаючи кількість газу CO2, можемо використати ідеальний газовий закон, щоб обчислити його об'єм. При нормальних умовах (н. у.) 1 моль будь-якого газу займає об'єм 22.4 л.

Об'єм газу CO2 (н. у.) = кількість газу CO2 * об'єм на 1 моль

Об'єм газу CO2 (н. у.) = 0.141 моль * 22.4 л/моль ≈ 3.16 л

Отже, об'єм газу CO2, що виділився під час реакції, становить приблизно 3.16 л (нормальних умовах).