Thủy phân hoàn toàn m gam X trong 120ml dung dịch NaOH 2M, rồi cô cạn thu được hỗn hợp rắn Y có khối lượng 16,44 gam gồm hai chất có cùng số mol.. Mặt khỏc đun núng 0,135 mol hỗn hợp E b
Trang 1VẬN DỤNG LINH HOẠT CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
PHÁT HIỆN ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC PEPTIT
Chương này trình bày các ví dụ về việc sử dụng linh hoạt các định luật bảo toàn trong việc thiết lập các phương trình toán học
Chú ý thêm 1 vài công thức giải nhanh đối với peptit tạo bởi a.a chứa 1 nhóm –NH 2 và
Lưu ý: Việc thực hành nhiều sẽ giúp chúng ta sử dụng thành thục các công thức
trên Các công thức trên được thiết lập nhanh từ các chất có cùng công thức chung hoặc cùng dãy đồng đẳng, không nhất thiết phải học thuộc 1 cách máy móc
nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH và CnxH2nx+2-nNnOn+1 Đốt a mol peptit đó:
Ala Ala Ala Ala Ala Ala
Ala Ala Ala Ala
A 90,6 B 111,74 C 81,54 D 66,44
(Trường THPT Yên Lạc/Vĩnh Phúc/Thi thử THPT QG 2016/lần 1)
Trang 2Chú ý: Từ Bảo toàn nguyên tố Na Ta tìm được số mol của 2 chất trong Y
Ala-Gly-Gly; 3,48 gam Gly-Val, 7,5 gam Gly; 2,34 gam Val; x mol Val-Ala và y mol Ala Tỷ lệ x:y là?
A 11:6 hoặc 6:1 B 2:5 hoặc 7:20
C 2:5 hoặc 11:16 D 6:1 hoặc 7:20
(Trường THPT Yên Lạc/Vĩnh Phúc/Thi thử THPT QG 2016/lần 1)
Ví dụ 3: Tripeptit mạch hở X được tạo nên từ một aminoaxit A (no, mạch hở, trong phân tử chứa một nhóm –NH2 và một nhóm–COOH) Thủy phân hoàn toàn m gam
X trong 120ml dung dịch NaOH 2M, rồi cô cạn thu được hỗn hợp rắn Y có khối lượng 16,44 gam gồm hai chất có cùng số mol Đốt cháy hoàn toàn m gam X sẽ thu được tổng khối lượng CO2 và nước là
A 9,24 B 14,52 C 10,98 D 21,96
Trang 3O 12 4.O 12 O (min) 3(đipeptit có số O nhỏ nhất)
X; Y; Z; T đều là đipeptit(C H N O : a mol) đốt cho n n y mol
(Trường ĐH KHTN Huế, khối THPT chuyờn, thi thử lần 2-2014)
Vớ dụ 5: X, Y, Z, T là cỏc peptit đều được tạo bởi cỏc α-amino axit no chứa một nhúm–NH2 và 1nhúm –COOH và cú tổng số nguyờn tử oxi là 12 Đốt chỏy 13,98 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z, T cần dựng 14,112 lớt O2 (đktc) thu được CO2, H2O và
N2 Mặt khỏc đun núng 0,135 mol hỗn hợp E bằng dung dịch NaOH (lấy dư 20% so với phản ứng), cụ cạn dung dịch sau phản ứng thu được lượng chất rắn khan là
A 24,51 gam B 31,5 gam C 25,84 gam D 36,05 gam
(Trường THPT Chu Văn An/Thỏi Nguyờn/Thi thử lần 1/2016)
Ala-Val-Val-Ala Cho m gam hỗn hợp X tỏc dụng với lượng vừa đủ NaOH, đun núng thu được m+29,7gam hỗn hợp muối của cỏc amino axit Mặt khỏc nếu đốt chỏy hoàn toàn m gam hỗn hợp X thu được 63,616 lớt CO2 (đtkc) và 49,32 gam H2O Giỏ trị
gần đỳng của m là:
A 72,30 B 72,10 C 74,01 D 73,76
Trang 42 2
BT.O : n n (X) n (NaOH) n(O)
đủ) Khi các phản ứng kết thúc, cô cạn dung dịch thu được 8,19 gam muối khan của các amino axit đều có dạng H2NCmHnCOOH Đốt cháy hoàn toàn 4,63 gam X cần 4,2 lít O2(đktc), hấp thụ hết sản phẩm cháy (CO2, H2O, N2) vào dung dịch Ba(OH)2 dư Sau phản ứng thu được m gam kết tủa và khối lượng phần dung dịch giảm bớt 21,87 gam Giá trị
của m gần giá trị nào nhất sau đây:
Giá trị a: b gần với
A 1,52 B 5,2 C 1,3 D 2,6
(Trường THPT chuyên Đại học Vinh/thi thử lần 3-2015)
Trang 5(1) Biểu diễn % của muối Gly (Dùng bảo toàn khối lượng)
(2) Mol Oxi cần đốt 0,045 mol A (Dùng công thức x+y/4-z/2)
Ala-Gly-Ala-m là:
E 25,08 F 99,15 G 54,62 H 114,35
Ví dụ 10: Đun nóng 0,045 mol hỗn hợp A gồm 2 peptit X và Y (có số liên kết peptit hơn kém nhau 1 liên kết) cần vừa đủ 120ml KOH 1M, thu được hỗn hợp Z chứa 3 muối của Gly, Ala và Val (trong đó muối của Gly chiếm 33,832% về khối lượng) Mặt khác đốt cháy hoàn toàn 13,68 gam A cần dùng 14,364 lít khí O2 (đtkc) thu được hỗn hợp khí và hơi, trong đó tổng khối lượng của CO2 và H2O là 31,68 gam Thành phần
phần trăm về khối lượng của muối Ala trong Z gần giá trị nào nhất sau đây
(Đề thi thử THPT Quốc gia lần 1-Trung tâm Mclass.vn-Hà Nội-2015)
Trang 6(3) Tổng số mol của 3 muối (Do 1 muối chỉ “gắn” 1K nên dùng bảo toàn K)
Để tìm được khối lượng A trong 0,045 mol cũng như mol oxi cần đốt 0,045 mol A cần phải tìm được tỉ lệ k của 0,045 mol A và của 13,68 gam A Chỉ cần tìm được tỉ lệ của 1 chất thì ta tìm được k Ở đây bài cho mol KOH tức cho mol N trong 0,045 mol A cần tìm mol N trong 13,68 gam A
m (trong 0, 045 mol A) 9,12 gam
n (trong 0, 045 mol A) 0, 4275 mol
Bài toán có sử dụng biểu thức tính mol oxi (ví dụ với Gly (C2H5NO2) thì hệ số oxi
là 2+5/4-2/2 = 2,25) Ở phần chương mở đầu về peptit đã trình bày mol oxi khi đốt peptit = mol oxi khi đốt muối = mol oxi khi đốt a.a
Đề bài thừa dữ kiện X, Y có số liên kết peptit hơn kém nhau 1 liên kết, có thể người
ra đề giải bài này theo 1 hướng khác có sử dụng dữ kiện này
Thậm chí với bài này dự kiện 14,364 lít oxi cũng không cần thiết; xem lời giải khác
ở kỹ thuật quy đổi về gốc axyl và dùng công thức tổng quát
Y (đều mạch hở) bằng dung dịch KOH vừa đủ, rồi cô cạn cẩn thận thì thu được (m+11,42) gam hỗn hợp muối khan của Val và Ala Đốt cháy hoàn toàn muối sinh
ra bằng một lượng oxi vừa đủ thu được K2CO3; 2,464 lít N2 (đktc) và 50,96 gam hỗn hợp gồm CO2 và H2O Phần trăm khối lượng của Y trong hỗn hợp M có thể là
E 55,24% F 54,54% G 45,98% H 64,59%
(Trường THPT chuyên Đại học Vinh/thi thử lần 4-2015)
Trang 7so với ban đầu, và lượng khí thoát ra có V=7,84 lít (đktc) (không chứa hơi nước) Mặt khác, khi cho B tác dụng với dung dịch KOH dư, thu được (a+b+34,2) gam muối khan Tiến hành phản ứng trùng ngưng với a (g) hỗn hợp A nói trên ở điều kiện thích hợp, thu được hỗn hợp D chỉ gồm các peptit Đốt cháy hoàn toàn D cần dùng vừa đúng 49,84 lít O2 (đktc) Biết Y và Z là đồng phân cấu tạo của nhau, và cùng thuộc dãy đồng đẳng của Glyxin, MX<MY Khi đốt cùng một lượng về số mol một trong hai đipeptit Y-Z hay Glu-Glu, lượng O2 cần dùng là như nhau Giá trị lớn nhất của a gần nhất
với?
A 47 B 47,5 C 48 D 48,5
Tóm tắt đề bài
o 2
Thí nghiệm 4: Khi mol G-G bằng mol Y-Z thì lượng O 2 cần đốt là như nhau; như vậy hệ
số của oxi đốt đipeptit Y-Z (C2xH4xN2O3) phải bằng hệ số oxi khi đốt Glu-Glu (C10H16N2O3)
Trang 8⇒Chọn đáp án B
Nhận xét:
MX < 103 X là Gly hoặc Ala Có thể lập hệ phương trình hỗn hợp A lần lượt là Gly và
C4H9NO2; Ala và C4H9NO2 (đã có mol O2 và tổng mol hai chất là 0,5) Giải ra rồi tính khối lượng cả hai trường hợp đều cùng kết quả như trên
Như vậy khi a.a trong A có dạng CnH2n+1NO2 nếu cho trước số mol O2 và mol A, bài hỏi khối lượng của a.a thì khối lượng không phụ thuộc vào a.a trong A có mấy C
Lượng oxi cần đốt peptit bằng lượng oxi cần đốt a.a tương ứng
Khi đốt cháy a.a có dạng CxH2x+1NO2
2
2
2 2
46 47, 766
Trang 9
BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu 1: Thủy phân một lượng pentapeptit mạch hở X chỉ thu được 3,045 gam Ala-Gly-Gly; 3,48 gam Gly-Val; 7,5 gam Gly; 2,34 gam Val; x mol Val-Ala và y mol Ala Biết X có công thức bằng Ala-Gly-Gly-Val-Ala Tỷ lệ x:y là
(Trường THPT chuyên Nguyễn Huệ, Hà Nội/thi thử lần 4-2015)
Câu 3: X là tetrapeptit Ala-Gly-Val-Ala Y là tripeptit Val-Gly-Val Đun nóng m gam hỗn hợp chứa X, Y theo tỉ lệ mol 1:3 với dung dịch NaOH vừa đủ Sau khi phản ứng đã hoàn toàn thu được dung dịch T Cô cạn cẩn thận dung dịch T thu được 47,49 gam chất rắn Giá trị của m là
A 56,80 B 34,05 C 38,91 D 136,20
(Trường THPT chuyên Vĩnh Phúc- Thi thử THPT QG lần 2-2015)
Câu 4: Thủy phân 445,05 gam peptit Val-Gly-Gly-Val-Gly thu được hỗn hợp X gồm 127,5 gam Gly; 163,8 gam Val; 39,6 gam Gly-Gly; 87 gam Val-Gly; 23,1 gam Gly-Val-Gly và m gam một pentapeptit X1 Giá trị m là (Cho biết khối lượng mol của Val và Gly lần lượt 117
và 75)
A 4,050 B 58,050 C 22,059 D 77,400
(Trường THPT chuyên Tuyên Quang/thi thử -2015)
Câu 5: X là một hexapeptit cấu tạo từ một aminoaxit H2NCnH2nCOOH (Y) Trong Y có tổng % khối lượng nguyên tố oxi và nitơ là 61,33% Thủy phân hết m (g) X trong môi trường axit thu được 30,3 (g) pentapeptit 19,8 (g) đipeptit và 37,5 (g) Y Giá trị của m là
A 100 gam B 78 gam C 84 gam D 69 gam
(Chuyên Hạ Long/lần 2-2015)
Câu 6: T là tetrapeptit cấu tạo từ amino axit X (trong phân tử chỉ chứa 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH no, mạch hở, hàm lượng oxi trong X là 42,67%) Thủy phân m gam T thì thu được 28,35 gam tripeptit; 79,2 gam đipeptit và 101,25 gam X Giá trị của m là:
A 258,3 B 202,95 C 184,5 D 405,9
Câu 8: Đipeptit M, tripeptit P, tetrapeptit Q đều mạch hở và được tạo ra từ một amino axit
X, mạch hở, phân tử có chứa một nhóm NH2 Phần trăm khối lượng của nitơ trong X là 15,73% Thủy phân không hoàn toàn 69,3 gam hỗn hợp gồm M,P, Q (tỉ lệ mol tương ứng 1:1:1) thu được m gam M; 27,27 gam P; 6,04 gam Q và 31,15 gam X Giá trị của m là:
Câu 7: X là 1 pentapeptit mạch hở Thủy phân hoàn toàn X chỉ thu được 1 aminoaxit no
Y, mạch hở, có 1 nhóm amino và 1 nhóm cacboxyl (tổng % khối lượng của O và N trong
Y là 51,685%) Khi thủy phân hết m gam X trong môi trường axit thu được 30,2 gam tetrapeptit; 30,03 gam tripeptit; 25,6 gam đipeptit và 88,11 gam Y Giá trị của m là
A 167,85 B 156,66 C 141,74 D 186,9
(Trường THPT chuyên Hà Tĩnh/thi thử lần 1-2013)
Câu 2: Thủy phân 63,5 gam hỗn hợp X gồm tripeptit Ala-Gly-Gly và tetrapeptit Ala-Gly thu được hỗn hợp Y gồm 0,15 mol Ala-Gly; 0,05 mol Gly-Gly; 0,1 mol Gly; Ala-Ala và Ala Mặt khác, khi thủy phân hoàn toàn 63,5 gam hỗn hợp X bởi 500ml dung dịch NaOH 2M thì thu được dung dịch Z Cô cạn cẩn thận dung dịch Z thì thu được m gam chất
Ala-Ala-rắn khan Giá trị gần nhất của m là
A 100,5 B 112,5 C 90,6 D 96,4
(Trường THPT chuyên Đại học Vinh/thi thử lần 2-2015)
Trang 10A 17,6 B 15,2 C 8,8 D 30,4
Câu 9: Tripeptit M, tetrapeptit Q đều được tạo ra từ một amino axit X mạch hở, phân tử có một nhóm -NH2 Phần trăm khối lượng của N trong X là 18,667% Thủy phân không hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm M và Q (tỉ lệ mol 1:1) trong môi trường axit thu được 0,945 gam M; 4,62 gam đipeptit và 3,75 gam X Giá trị của m là:
A 8,389 B 58,725 C 5,580 D 9,315
(Sở GD&ĐT TP.HCM/thi thử THPT Quốc gia -2015)
Câu 10: Cho hỗn hợp X gồm các tripeptit Ala-Ala-Gly; Ala-Gly-Glu và Gly-Val-Ala Thủy phân hoàn toàn a gam X thu được 4 amino axit, trong đó có 4,875 gam glyxin và 8,01 gam alanin Mặt khác, nếu đem đốt cháy hoàn toàn a gam X rồi dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng là m gam Giá trị gần nhất của m là
Câu 12: Peptit X và peptit Y có tổng liên kết bằng 8 Thủy phân hoàn toàn X cũng như Y đều thu được Gly và Val Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp E chứa X và Y có tỉ lệ mol tương ứng 1:3 cần dùng 44,352 lít O2 (đktc) Sản phẩm cháy gồm CO2, H2O và N2 Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thấy khối lượng bình tăng 92,96 gam, khi thoát ra khỏi bình có thể tích 4,928 lít (đktc) Thủy phân hoàn toàn hỗn hợp E thu được
a mol Gly và b mol Val Tỉ lệ a:b là
Câu 13: Thủy phân hoàn toàn 7,46 gam pentapeptit mạch hở X (được tạo nên từ các amino axit có dạng NH2CxHyCOOH) bằng dung dịch NaOH dư thu được 11,10 gam muối Mặt khác thủy phân hoàn toàn 7,46 gam X bằng dung dịch HCl thu được m gam muối Giá trị m là
α-A 12,55 B 10,75 C 11,11 D 8,90
(Trường THCS-THPT Nguyễn Khuyến/thi thử lần 1-2016)
Câu 14: Tripeptit mạch hở X và tetrapeptit mạch hở Y đều được tạo ra từ một amino axit
no, mạch hở, có một nhóm –COOH và 1 nhóm –NH2 Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X thu được sản phẩm gồm CO2, H2O, N2, trong đó tổng khối lượng CO2 và H2O là 36,3 gam Nếu đốt cháy 0,2 mol Y thì cần số mol O2 là:
(Trường THPT Thanh Oai/thi thử lần 1-2016)
Câu 11: Thủy phân hoàn toàn 14,6 gam một đipeptit X có cấu tạo bởi α-amino axit có 1 nhóm - NH2 và 1 nhóm –COOH bằng dung dịch NaOH thu sản phẩm trong đó có 11,1 gam một muối có chứa 20,72% Na về khối lượng Công thức chất X là:
A H2NCH(CH3)CONHCH(CH3)COOH
B H2NCH(C2H5)CONHCH2COOH hoặc H2NCH2CONHCH2(CH3)COOH
C H2NCH2CONHCH2COOH
D H2NCH(CH3)CONHCH2COOH hoặc H2NCH2CONHCH2(CH3)COOH
(Trường THPT Quỳnh Lưu 1/Nghệ An/thi thử lần 1-2016)
Câu 15: Thủy phân hoàn toàn 4,34 gam tripeptit mạch hở X (được tạo nên từ 2 α-amino axit có cùng công thức H2NCxHyCOOH) bằng dung dịch NaOH dư, thu được 6,38 gam muối Mặt khác thủy phân hoàn toàn 4,34 gam X bằng dung dịch HCl dư, thu được m gam muối Giá trị của m là:
(Trường THPT Vĩnh Bảo/Hải Phòng/thi thử lần 3-2016)
Trang 11Câu 16: X là amino axit có công thức NH2CnH2nCOOH, Y và Z lần lượt là các tripeptit
và tetrapeptit đều mạch hở và được tạo thành từ X Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol Z, thu được sản phẩm gồm CO2, H2O và N2 Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch
NaOH dư, kết thúc thí nghiệm, khối lượng bình tăng thêm 95,6 gam Số mol O2 cần dùng
để đốt cháy hoàn toàn 0,6 mol Y thành CO2, H2O và N2 là
(Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn/Đà Nẵng/thi thử lần 1-2016)
Câu 17: Hỗn hợp X gồm valin và glyxylalanin Cho a mol X vào 100ml dung dịch H2SO4 0,5M (loãng), thu được dung dịch Y Cho Y phản ứng vừa đủ với 100ml dung dịch gồm NaOH 1M và KOH 1,75M đun nóng, thu được dung dịch chứa 30,725 gam muối Giá trị của a là
A 0,275 B 0,125 C 0,150 D 0,175
(Trường THPT chuyên ĐH Vinh/thi thử lần 1-2015)
Câu 19: Khi thủy phân không hoàn toàn một peptit X (MX = 293) thu được hai peptit Y và
Z Biết 0,472 gam Y phản ứng vừa đủ với 18ml dung dịch HCl 0,222 M đun nóng và 0,666 gam Z phản ứng vừa đủ với 14,7 ml dung dịch NaOH 1,6% (d=1,022gam/ml) đun nóng Biết rằng khi thủy phân hoàn toàn X thu được hỗn hợp 3 amino axit là glyxin, alanin và phenyl alanin Công thức cấu tạo của X là
A Ala-Phe-Gly B Gly-Phe-Ala-Gly C Ala-Phe-Gly-Ala D Gly-Ala-Phe
(Trường THPT chuyên Phan Bội Châu/Nghệ An/thi thử lần 1-2015)
Câu 20: Thủy phân m gam hỗn hợp X gồm tripeptit Ala-Gly-Gly và tetrapeptit Ala-Gly thu được hỗn hợp Y gồm 0,075 mol Ala-Gly; 0,025 mol Gly-Gly; 0,05 mol Gly; Ala-Ala và Ala Mặt khác khi thủy phân hoàn toàn m gam hỗn hợp X bởi 500ml dung dịch KOH 1M thì thu được dung dịch Z Cô cạn cẩn thận dung dịch Z thu được 57,5 gam chất
Ala-Ala-rắn khan Giá trị gần nhất của m là
(Trường THPT chuyên Lý Tự Trọng/Cần Thơ/thi thử lần 3-2015
Câu 22: Thủy phân hoàn toàn m gam hỗn hợp oligopeptit gồm Ala-Vla-Ala-Gly-Ala và Val-Gly-Gly thu được x gam Ala; 37,5 gam Gly và 35,1 gam Val Giá trị của m, x lần lượt
là
A 99,3 và 30,9 B 84,9 và 26,7 C 90,3 và 30,9 D 92,1 và 26,7
(Trường THPT chuyên ĐH Vinh/thi thử lần 2-2014)
Câu 23: Tetrapeptit X (CxHy O5Nt) trong đó oxi chiếm 26,49% về khối lượng; Y là muối amoni của α-amino axit Z Đun nóng 19,3 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z cần dùng 200ml
Câu 21: Tripeptit X có công thức sau: H2N-CH2-CO-NH-CH(CH3)-CO-NH- CH(CH3COOH Thủy phân hoàn toàn 0,1 mol X trong 400ml dung dịch NaOH 1M Khối lượng chất rắn thu được khi cô cạn dung dịch sau phản ứng là:
)-A 28,6 gam B 35,9 gam C 37,9 gam D 31,9 gam
(Trường THPT chuyên ĐH Vinh/thi thử lần 2-2014)
Câu 18: Khi thủy phân hoàn toàn 0,25 mol peptit X mạch hở (X tạo thành từ các các aminoaxit có 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH) bằng dung dịch KOH (dư 15% so với lượng cần phản ứng), cô cạn dung dịch thu được hỗn hợp chất rắn tăng so với khối lượng
α-X là 253,1 gam Số liên kết peptit trong α-X là
(Trường THPT chuyên Phan Bội Châu/Nghệ An/thi thử lần 1-2015)