Kênh học tập miễn phí HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12[r]
Trang 1Bài tập quy đổi peptit về gốc axyl môn Hóa học 12 năm 2021
1 TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1.1 Tiền đề
Các bước tạo ra đipeptit thực sự khá phức tạp, tuy nhiên có thể chỉ cần dừng ở bước cắt peptit thành các gốc axyl và H2O, ta cũng có một biểu thức quy đổi không hề kém cạnh về sự hiệu quả
1.2 Nội dung của phép toán
Hãy quay trở lại quá trình tạo ra đipeptit từ một peptit cơ bản có công thức \({P_k} = {C_{nk}}{H_{2nk
- k + 2}}{N_k}{O_{k + 1}} = H - {\left( {{C_n}{H_{2n - 1}}NO} \right)_k} - OH\) Cắt hết các liên kết peptit và loại H2O
→ \({P_k} \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
k{C_n}{H_{2n - 1}}NO\\
{H_2}O
\end{array} \right.\) (k gốc axyl và 1 phân tử H2O) Xét với các peptit như Pk, chúng ta có thể so sánh giữa hai phép quy đổi về “gốc axyl” và “đipeptit” như sau:
Tính giữ lại phản ứng Phản ứng cháy, phản ứng với axit, kiềm Phản ứng cháy, phản ứng với axit, kiềm
Tính hiệu quả Xác định, so sánh số mol CO2, H2O dễ dàng hơn Vẫn còn một số khó chịu trong tương quan C, H khi gốc axyl chưa phải là một cụm lý tưởng
Các bài toán chứa dấu hiệu sử dụng đipeptit cũng có thể giải bằng quy đổi về gốc axyl, tính hiệu quả ở mức tương đối và ngược lại
Khi có thêm các axit amin đồng đẳng của Glu hay Lys, không có gì khác biệt, ta thêm các cụm NH và COO vào hỗn hợp quy đổi
\({P_k} \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
k{C_n}{H_{2n - 1}}NO\\
{H_2}O\\
NH\\
COO
\end{array} \right.\) (Trong đó, số mol các cụm NH, COO bằng số mol Lys và Glu trong hỗn hợp)
2 VÍ DỤ MINH HỌA
Vì phép quy đổi này khá giống với đipeptit nên ta sẽ hạn chế xét các bài toán tương tự của đipeptit mà thay vào đó đề cập tới những kiểu bài chưa xuất hiện trong mục A
Ví dụ 1: Hỗn hợp E chứa peptit X và peptit Y có tỉ lệ mol tương ứng 1:2 (X, Y đều được tạo bởi các a-
amino axit chứa 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH) Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp E cần dùng 78,96 lít O2 (đktc), sản phẩm cháy gồm CO2, H2O và N2; trong đó CO2 có khối lượng là 121 gam Biết rằng tổng số liên kết peptit trong X, Y là 9 X là
A tetrapeptit B pentapeptit C tripeptit D hexapeptit
Hướng dẫn giải
Đưa E về
\(\left\{ \begin{array}{l}
{C_n}{H_{2n - 1}}NO\,a\left( {mol} \right)\\
{H_2}O\,\,0,15\left( {mol} \right)
\end{array} \right.\) → \({n_{{H_2}O}} = {n_{C{O_2}}} + 0,15 - \frac{a}{2} = 2,9 - \frac{a}{2}\)
Số mol của X và Y trong 0,15 mol E là 0,05 và 0,1
\({k_x}.0,05 + {k_y}.0,1 = 0,8\) → \({k_x} + 2{k_y} = 16\) Mặt khác: \({k_x} + {k_y} = 11\) → kx = 6
Chọn đáp án D
Trang 2Ví dụ 2: Đun nóng 0,16 mol hỗn hợp E chứa hai peptit X, Y cần dùng 600 ml dung dịch NaOH 1,5M thu
được hỗn hợp chứa a mol muối glyxin và b mol muối alanin Mặt khác, đốt cháy 30,73 gam hỗn hợp E
bằng lượng oxi vừa đủ thu được hỗn hợp gồm CO2, H2O và N2, trong đó tổng khối lượng của CO2 và
H2O là 69,31 gam Tỉ lệ a: b gần nhất với giá trị nào sau đây?
A 0,75 B 0,80 C 0,85 D 0,9
Hướng dẫn giải
Bài toán này nguyên gốc từ đề minh họa năm 2015, nhưng đã được chỉnh sửa một chút
Cho rằng khối lượng 30,73 gam E gấp a lần khối lượng 0,16 mol E
\(E \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{C_n}{H_{2n - 1}}NO\,0,9a\left( {mol} \right)\\
{H_2}O\,0,16a\left( {mol} \right)
\end{array} \right.\) → \(\left\{ \begin{array}{l}
{n_{C{O_2}}} = 0,9an\\
{n_{{H_2}O}} = 0,9an - 0,29a
\end{array} \right.\)
→ \(44.0,9an + 18.\left( {0,9an - 0,29a} \right) = 69,31\)
Mặt khác: \({m_E} = 30,73 = 0,9a.\left( {14n + 29} \right) + 18.0,16a\)
\(\left\{ \begin{array}{l}
an = \frac{{58}}{{45}}\\
a = 0,5
\end{array} \right.\) → \(\left\{ \begin{array}{l}
n = \frac{{116}}{{45}}\\
a = 0,5
\end{array} \right.\) → \({n_{Gly}}:{n_{Ala}} = 19:26 \approx 0,73\)
Chọn đáp án A
Ví dụ 3: Hỗn hợp H gồm 3 peptit X, Y, Z đều mạch hở; Y và Z là đồng phân của nhau Cho m gam hỗn
hợp H tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,98 mol NaOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được
112,14 gam muối khan (chỉ chứa muối natri của alanin và valin) Biết trong m gam H có
\({m_O}:{m_N} = 552:343\) và tổng số liên kết peptit trong 3 peptit bằng 9 Tổng số nguyên tử có trong peptit Z là
A 65 B 70 C 63 D 75
Hướng dẫn giải
Câu hỏi này không đề cập tới phản ứng cháy, đây là một gợi ý để ta quy đổi H về gốc axyl (Hình thức
phép toán đơn giản hơn)
\(H \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{C_n}{H_{2n - 1}}NO\,0,98\\
{H_2}O\,x\left( {mol} \right)
\end{array} \right.\) → \(\frac{{16.\left( {x + 0,98} \right)}}{{0,98.14}} = \frac{{552}}{{343}}\) → x
= 0,4
Mặt khác: \({m_{{C_n}{H_{2n}}N{O_2}Na}} = 112,14\) → \(n = \frac{{159}}{{49}}\) → \(\left\{
\begin{array}{l}
{n_{Ala}} = 0,86\\
{n_{Val}} = 0,12
\end{array} \right.\)
Nếu Y và Z đã là đồng phân của nhau thì chúng cùng thành phần axit và cùng số liên kết, coi như H gồm
X và Y
Số mắt xích trung bình của H là: \(\frac{{0,98}}{{0,4}} = 2,45\) → X là đipeptit (0,34 mol)
→ Y là pentapeptit (0,06 mol)
Như vậy Val nằm trọn trong Y → X là Ala2 → Y: Ala3Val2: C19H35N5O6
Chọn đáp án A
Ví dụ 4: Hỗn hợp M gồm 4 peptit X, Y, Z, T (đều mạch hở) chỉ tạo ra từ các - amino axit có dạng Đốt
cháy hoàn toàn 26,05 gam M, rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy (chỉ gồm CO2, H2O và N2) vào bình đựng
Trang 3800 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy có 3,248 lít (đktc) một chất
khí duy nhất thoát ra và thu được dung dịch E (chứa muối axit) có khối lượng giảm m gam so với khối
lượng dung dịch Ba(OH)2 ban đầu Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
A 90 B 88 C 87 D 89
Hướng dẫn giải
Cách 1: Tìm khoảng chính xác của m
Ta có ngay \({n_{{N_2}}} = 0,145\)
\(M \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{C_n}{H_{2n - 1}}NO\,\,0,29\left( {mol} \right)\\
{H_2}O\,\,x\left( {mol} \right)
\end{array} \right.\left( {a \ge 3\,\,do\,\,n \ge 2} \right)\) → \(\left\{ \begin{array}{l}
14{n_{C{O_2}}} + 18x = 17,64\left( * \right)\\
{n_{{H_2}O}} = {n_{C{O_2}}} - x + 0,145
\end{array} \right.\)
Mặt khác: \(m = {m_{BaC{O_3}}} - {m_{C{O_2}}} - {m_{{H_2}O}}\)
→ \(m = 197.\left( {1,6 - {n_{C{O_2}}}} \right) - 62.{n_{C{O_2}}} - 18x + 0,145.18\)
\(m = 317,81 - 259{n_{C{O_2}}} - 18x = 300,17 - 245{n_{C{O_2}}}\)
Từ → \({n_{C{O_2}}} = \frac{{17,64 - 18x}}{{14}} > \frac{{17,64 - 18.0,29}}{{14}} =
\frac{{621}}{{700}}\) → 0< m < 82,82
Trang 4Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,
giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên
danh tiếng
I Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 Toán: Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các trường
PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên
khác cùng TS.Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thày Nguyễn Đức Tấn
II Khoá Học Nâng Cao và HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS
THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp
dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh
Trình, TS Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thày Lê Phúc Lữ, Thày Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí