При каталитическом гидрировании 6,3 г пиридина поглотилось 1,7 л водорода ( н. у.) . С каким выходом гидрирование?

Для решения данной задачи, мы должны использовать информацию о потребленном количестве пиридина и поглощенном объеме водорода, чтобы найти выход гидрирования.

1. Сначала, нам необходимо найти количество молей пиридина, используя его молярную массу. Молярная масса пиридина (С5H5N) равна 79,1 г/моль.

Моляры мирида (моль/моль)
масса пиридина = 6,3 г
молярная масса пиридина = 79,1 г/моль

Моляры пиридина = масса пиридина / молярная масса пиридина
Моляры пиридина = 6,3 г / 79,1 г/моль
Моляры пиридина ≈ 0,080 моль

2. Затем, мы должны найти количество молей водорода, которое поглощается при гидрировании пиридина. Уравнение реакции гидрирования пиридина выглядит следующим образом:

C5H5N + 3H2 -> C5H10N2

Из уравнения видно, что для каждой молекулы пиридина требуется 3 молекулы водорода. Таким образом, водород поглощается в соотношении 3:1.

Моляры водорода = 0,080 моль * 3
Моляры водорода = 0,240 моль

3. В следующем шаге мы должны найти объем поглощенного водорода. Для этого мы можем использовать уравнение состояния газов и подставить значения молей водорода и объема водорода в нормальных условиях (н. у.).

Идеальное газовое уравнение: PV = nRT

P - давление (атмосферы) = 1 атм
V - объем газа (в данном случае объем поглощенного водорода) = ?
n - количество молей водорода = 0,240 моль
R - газовая постоянная = 0,0821 л·атм/(моль·К)
T - температура (в данном случае нормальная температура) = 273,15 К

Из уравнения газа, мы можем выразить V:

V = (n * R * T) / P

V = (0,240 моль * 0,0821 л·атм/(моль·К) * 273,15 К) / 1 атм
V ≈ 5,9 литров

Таким образом, объем поглощенного водорода составляет около 5,9 литра.

4. Чтобы найти выход гидрирования, мы должны поделить количество поглощенного водорода на его теоретическое количество, которое было бы поглощено, если бы все пиридин превратился в 2,6-диаминопентан.

Так как соотношение пиридина и поглощенного водорода в уравнении реакции составляет 1:3, то теоретическое количество поглощенного водорода равно:

теоретическое количество водорода = количество молей пиридина * 3
теоретическое количество водорода = 0,080 моль * 3
теоретическое количество водорода = 0,240 моль

Выход гидрирования = поглощенный объем водорода / (теоретическое количество водорода * объем водорода в н. у.)

Выход гидрирования = 1,7 л / (0,240 моль * 5,9 л)
Выход гидрирования ≈ 1,2

Таким образом, выход гидрирования составляет около 1,2. Это означает, что в этой реакции гидрирования примерно 120% пиридина превратилось в 2,6-диаминопентан. Это может быть связано с возможными побочными реакциями или неполной реакцией.