Какова практическая выходность при гидрировании 7,9 г пиридина, что приводит к получению 6,8 г пиперидина?

При гидрировании пиридина, молекула пиридина, содержащая пять атомов углерода (C5H5N), реагирует с молекулой водорода (H2) и превращается в молекулу пиперидина, содержащую шесть атомов углерода (C5H10N). Мы хотим найти практическую выходность этой реакции, то есть, сколько граммов продукта получается при определенной массе исходного реагента.

Итак, у нас имеется 7,9 г пиридина (C5H5N) и после гидрирования мы получаем 6,8 г пиперидина (C5H10N).

Чтобы найти практическую выходность, мы можем использовать понятие молярных масс веществ и соотношение между массой, количество веществ и молярной массой.

Сначала найдем количество веществ пиридина и пиперидина, используя их молярные массы. Молярная масса пиридина равна 79 г/моль, поскольку углерод (C) имеет атомная масса 12 г/моль, азот (N) - 14 г/моль, и водород (H) - 1 г/моль. Молярная масса пиперидина равна 86 г/моль.

Мы можем использовать формулу:

Количество веществ = масса / молярная масса.

Для пиридина:

Количество веществ пиридина = 7,9 г / 79 г/моль = 0,1 моль.

Для пиперидина:

Количество веществ пиперидина = 6,8 г / 86 г/моль ≈ 0,08 моль.

Теперь мы можем сравнить количество веществ пиридина и пиперидина, чтобы найти практическую выходность. Важно учесть, что реакция может протекать не полностью, но для данной задачи мы предположим, что она протекает полностью.

Количество веществ пиридина (0,1 моль) должно быть равно количеству веществ пиперидина (0,08 моль), если все пиридин молекулы полностью превращаются в пиперидин.

Теперь мы можем найти массу пиперидина, которая получается при полном превращении пиридина, используя его молярную массу:

Масса пиперидина = количество веществ пиперидина * молярная масса пиперидина.

Масса пиперидина = 0,08 моль * 86 г/моль ≈ 6,88 г.

Таким образом, практическая выходность реакции (то есть масса пиперидина, которая получена при полном превращении пиридина) равна 6,88 г. Ожидаемая масса пиперидина равна 6,8 г (из условия задачи), поэтому практическая выходность практически равна ожидаемой выходности.

Обычно практическая выходность может быть ниже 100% из-за возможных побочных реакций, потерь реактантов или неполного протекания реакции, но в данной задаче они предполагаются равными.