Hóa 12 Phương pháp quy đổi đipeptit

Phương pháp quy đổi đipeptit hóa 12

Trang 1

Biên soạn: Đỗ Văn Khang 12A1 THPT chuyên Vĩnh Phúc Page 1

GIẢI TOÁN HÓA HỌC: QUY ĐỔI VỀ DIPEPTIDE

1 Cơ sở và đặc điểm của phương pháp:

a) Cơ sở:

Peptide cấu tạo từ k mắt xích 𝛼 − 𝑎𝑚𝑖𝑛𝑜 𝑎𝑥𝑖𝑡 no, chứa 1 nhóm 𝑁𝐻2; 1 nhóm 𝐶𝑂𝑂𝐻 có công thức tổng quát dạng: 𝐶𝑛𝑘𝐻2𝑛𝑘 −𝑘+2𝑁𝑘𝑂𝑘+1

Khi 𝑘 = 2 thì ta có công thức dạng 𝐶2𝑛𝐻4𝑛𝑁2𝑂3 Thực hiện phản ứng cháy

dipeptide dạng này cho 𝑛𝐶𝑂2 = 𝑛𝐻2𝑂 Từ hệ quả đó, giúp ta tối giản các bước giải toán đến mức cực tiểu

b) Đặc điểm:

Cách quy đổi này sử dụng với các dấu hiệu sau:

Thứ nhất: Đề bài đề cập đến 𝛼 − 𝑎𝑚𝑖𝑛𝑜 𝑎𝑥𝑖𝑡 no, chứa 1 nhóm 𝑁𝐻2; 1 nhóm

𝐶𝑂𝑂𝐻

Thứ hai: Đề bài kèm theo phản ứng cháy và dữ liệu

Nên dùng dipeptide khi việc xác định các yếu tố phụ dễ dàng (đề cập ở phần sau)

2 Cách thiết kế dipeptide:

Kí hiệu peptide có n mắt xích là 𝑃𝑛 thì 2𝑃𝑛 + 𝑛 − 2 𝐻2𝑂 → 𝑛𝑃2

Đẳng thức trên là “linh hồn” của việc quy đổi dipeptide (bạn đọc tự chứng minh) Câu hỏi đặt ra của bài toán như sau:

Thứ nhất: Xác định 𝑛𝐻2𝑂 đã thêm

Thứ hai: Xác định n

Giải quyết được hai bước này coi như chúng ta đã chinh phục thành công một lớp bài tập peptide

3 Các ví dụ minh họa:

Trang 2

𝑽𝑫𝟏 (Khối B-2010): Đipeptit mạch hở X và tripeptit mạch hở Y đều được tạo nên

từ một aminoaxit (no, mạch hở, trong phân tử chứa một nhóm –NH2 và một nhóm –COOH) Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y, thu được tổng khối lượng CO2 và H2O bằng 54,9 gam Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X, sản phẩm thu được cho lội từ từ qua nước vôi trong dư, tạo ra m gam kết tủa Giá trị của m là

A.120. B 60 C 30 D 45

𝐶1: Làm thông thường:

CT của X (đipeptit: 2 phân tử amino axit mất 1 phân tử H2O) là: C2nH4nN2O3

CT của Y (Tripeptit: 3 phân tử amino axit mất 2 phân tử H2O)là: C3nH6n-1N3O4

C3nH6n-1N3O4    O2

3nCO2 + 3𝑛 −12 H2O + 1,5N2

0,1 0,3n (3𝑛 −12).0,1

0,3n.44 + (3n-0,5).0,1.18 = 54,9  n = 3

Vậy khi đốt cháy: C2nH4nN2O3    O2

2nCO2 0,2 mol 0,2.2.3 =1,2 mol = số mol CaCO3 Vậy m=120 gam

𝐶2: Dùng dipeptide:

Sơ đồ khi đốt cháy: 2𝑃3 + 𝐻2𝑂 → 3𝑃2 Do đó cần thêm 0,5 mol 𝐻2𝑂

Khi đó 𝑛𝐶𝑂2 = 𝑛𝐻2𝑂 = 54,9+0,05.1862 = 0,9 → 𝐶𝑎𝑥𝑖𝑡 =0,90,1.13 = 3 → 𝐴𝑙𝑎 → 𝑚 =

3.2.0,2.100 = 120 𝑔𝑎𝑚

Nhận xét: Khi quy về dipeptide công việc chính là thêm 𝐻2𝑂, thực hiện phản ứng cháy thì lượng 𝑂2 cần đốt 𝑃𝑛 vẫn không thay đổi khi đốt 𝑃2, vấn đề chủ yếu là

− Làm sao biểu diễn được mol 𝐻2𝑂 đã thêm theo ẩn phải tìm hoặc trong 𝑉𝐷1 là xác định được ngay lượng chất đó

− Làm sao xác định hệ số n để thực hiện các yêu cầu còn lại

Trang 3

𝑽𝑫𝟐: 𝑋 là peptit có dạng 𝐶𝑥𝐻𝑦𝑂𝑧𝑁6; 𝑌 là peptit có dạng 𝐶𝑛𝐻𝑚𝑂6𝑁𝑡 (𝑋, 𝑌 đều được tạo bởi các amino axit no chứa 1 nhóm – 𝑁𝐻2 và 1 nhóm – 𝐶𝑂𝑂𝐻) Đun nóng 32,76 gam hỗn hợp 𝐸 chứa 𝑋, 𝑌 cần dùng 480 𝑚𝑙 dung dịch 𝑁𝑎𝑂𝐻 1𝑀 Mặt khác, đốt cháy 32,76 𝑔𝑎𝑚 𝐸 thu được sản phẩm cháy gồm 𝐶𝑂2, 𝐻2𝑂 𝑣à 𝑁2 Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào nước vôi trong lấy dư thu được 123,0 gam kết tủa; đồng thời khối lượng dung dịch thay đổi 𝑎 gam Giá trị của 𝑎 là

A Tăng 49,44

B Giảm 94,56

C Tăng 94,56

D Giảm 49,44.

Quy về dipeptide dạng: 𝐶𝑛𝐻2𝑛𝑁2𝑂3 0,24 𝑚𝑜𝑙 + 1,485 𝑚𝑜𝑙 𝑂2 →

𝐶𝑂2 1,23 𝑚𝑜𝑙

𝐻2𝑂 1,23 𝑚𝑜𝑙

𝑁2 0,24 𝑚𝑜𝑙 Bảo toàn khối lượng 𝑚𝑑𝑖𝑝𝑒𝑝𝑡𝑖𝑑𝑒 = 35,46 → đã thêm: 0,15 𝑚𝑜𝑙 𝐻2𝑂

Vậy: 𝑛𝐻2𝑂 𝑏𝑎𝑛 đầ𝑢 = 1,08 → 𝑚𝑑𝑑 𝑔𝑖ả𝑚 = 49,44 𝑔𝑎𝑚

𝑽𝑫𝟑: Hỗn hợp E chứa 2 peptit 𝑋, 𝑌 (𝑀𝑋 < 𝑀𝑌) mạch hở, có tổng số liên kết peptit là 10 Đốt cháy 0,2 mol 𝐸 với lượng oxi vừa đủ, thu được 𝑁2; 𝑥 mol 𝐶𝑂2 và

𝑦 𝑚𝑜𝑙 𝐻2𝑂 với 𝑥 = 𝑦 + 0,08 Mặt khác đun nóng 48,6 𝑔𝑎𝑚 𝐸 với dung dịch 𝐾𝑂𝐻 vừa đủ, thu được dung dịch chỉ chứa 2 muối của glyxin và valin có tổng khối lượng 83,3 gam Tính phần trăm khối lượng của 𝑌 có trong hỗn hợp 𝐸 ?

Thêm 𝐻2𝑂 quy đổi hỗn hợp về dipeptide dạng 𝐶𝑛𝐻2𝑛𝑁2𝑂3

Rõ ràng số mol 𝐻2𝑂 đã thêm là 0,08 mol

Gọi peptide có k mắt xích là 𝑃𝑘 thì 2𝑃𝑘 + 𝑘 − 2 𝐻2𝑂 → 𝑘𝑃2

Do đó: 𝑘−2

2 = 0,080,2 → 𝑘 = 2,8 → Hai peptide là (𝑃2; 𝑃10) → 𝑛𝑃2 = 0,18; 𝑛𝑃10 = 0,02

Ta có: 48,6 + 2,8 𝑥 56 = 𝑥 18 + 83,3 (𝑥 là số mol peptide trong 48,6 gam) Vậy 𝑥 = 0,25 → 𝑚0,2 𝑚𝑜𝑙 𝐸 = 38,88 𝑔𝑎𝑚

Trang 4

Gọi 2 peptide là 𝐺𝑙𝑦𝑎𝑉𝑎𝑙2−𝑎 0,18; 𝐺𝑙𝑦𝑏𝑉𝑎𝑙10−𝑏 0,02

Vậy: 59,04 − 7,56𝑎 − 0,84𝑏 = 38,88 → 9𝑎 + 𝑏 = 24 → 𝑎 = 2, 𝑏 = 6 →

%𝑚𝑌 = 38,9%

𝑽𝑫𝟒: 𝑋, 𝑌, 𝑍 (𝑀𝑋 < 𝑀𝑌 < 𝑀𝑍) là ba peptit mạch hở, được tạo từ các

α-aminoaxit như glyxin, alanin, valin Hỗn hợp H gồm

𝑋 (7,5𝑎 𝑚𝑜𝑙), 𝑌 (3,5𝑎 𝑚𝑜𝑙), 𝑍 (𝑎 𝑚𝑜𝑙) ; 𝑋 chiếm 51,819% khối lượng hỗn hợp Đốt cháy hết 𝑚 𝑔𝑎𝑚 𝐻 trong không khí (vừa đủ), thu được tổng khối lượng

𝐶𝑂2 𝑣à 𝐻2𝑂 𝑙à (2𝑚 + 3,192) gam và 7,364 𝑚𝑜𝑙 𝑘ℎí 𝑁2 Đun nóng 𝑚 gam 𝐻 trong 400 𝑚𝑙 dung dịch 𝑁𝑎𝑂𝐻 1,66𝑀 (vừa đủ), sau phản ứng thu được 3 muối trong đó có 0,128 mol muối của alanin Nếu cho 𝑍 tác dụng với dung dịch 𝐻𝐶𝑙 dư thì khối lượng muối có phân tử khối nhỏ nhất thu được là ?

A 5,352g B 1,784g C 3,568g D 7,136g

Quy về dipeptide dạng: 𝐶𝑛𝐻2𝑛𝑁2𝑂3 0,332 𝑚𝑜𝑙 + 𝑂𝑁2 1,758 𝑚𝑜𝑙

2 7,032 𝑚𝑜𝑙 → 𝐶𝑂𝐻2𝑂 𝑎𝑚𝑜𝑙2 𝑎 𝑚𝑜𝑙

7,364 𝑁2 Bảo toàn nguyên tố O: 𝑎 = 1,504 Giả sử đã thêm 𝑚′ gam 𝐻2𝑂 thì 𝑚𝑡 = 𝑚𝑠 =

𝑚 + 𝑚′ + 1,758.32 = 2𝑚 + 3,192 + 𝑚′ + 0,332.28 = 102,544 → 𝑚′ =

2,52, 𝑚 = 43,768

Vậy đã thêm 0,14 𝑚𝑜𝑙 𝐻2𝑂 → 𝑛ℎℎ = 0,192 → 𝑛 = 8324 với n là số mắt xích

Ta có: 𝑚𝑋 = 22,68 → 𝑀𝑋 = 189 → 𝐺𝑙𝑦3 Gọi số mắt xích của Y và Z là x và y suy ra: 0,056𝑥 + 0,016𝑦 = 0,304 → 𝑥 = 4; 𝑦 = 5 → Trong hỗn hợp có

0,52 𝑚𝑜𝑙 𝐺𝑙𝑦; 0,128 𝑚𝑜𝑙 𝐴𝑙𝑎; 0,016 𝑚𝑜𝑙 𝑉𝑎𝑙 → 3 peptide là:

0,12 𝐺𝑙𝑦3; 0,056 𝐺𝑙𝑦2𝐴𝑙𝑎2; 0,016 𝐴𝑙𝑎 − 𝑉𝑎𝑙 − 𝐺𝑙𝑦3 → 𝑚𝑚𝑢 ố𝑖 = 5,352 𝑔𝑎𝑚

𝑽𝑫𝟓: 𝑋, 𝑌, 𝑍 (𝑀𝑋 < 𝑀𝑌 < 𝑀𝑍) là ba peptit mạch hở, được tạo từ các 𝛼 −

𝑎𝑚𝑖𝑛𝑜𝑎𝑥𝑖𝑡 như glyxin, alanin, valin; trong đó 3(𝑀𝑋 + 𝑀𝑍) = 7𝑀𝑌 Hỗn hợp 𝐻 chứa 𝑋, 𝑌, 𝑍 với tỉ lệ mol tương ứng là 6: 2: 1 Đốt cháy hết 56,56 𝑔 𝐻 trong oxi vừa đủ, thu được 𝑛𝐶𝑂2: 𝑛𝐻2𝑂 = 48: 47 Mặt khác, đun nóng hoàn toàn 56,56𝑔 𝐻 trong 400𝑚𝑙 dung dịch 𝐾𝑂𝐻 2𝑀 (vừa đủ), thu được 3 muối Thủy phân hoàn toàn

𝑍 trong dung dịch 𝑁𝑎𝑂𝐻, kết thúc phản ứng thu được 𝑎 gam muối 𝐴 và 𝑏 gam

Trang 5

muối 𝐵 (𝑀𝐴 < 𝑀𝐵) Tỉ lệ 𝑎 ∶ 𝑏 là

A 0,843 B 0,874 C 0,698 D 0,799

Quy về dipeptide: 𝐶𝑛𝐻2𝑛𝑁2𝑂3 0,4 𝑚𝑜𝑙 + 𝑂2 72𝑥 − 0,6 𝑚𝑜𝑙 →

𝐶𝑂2 48𝑥 𝑚𝑜𝑙

𝐻2𝑂 48𝑥 𝑚𝑜𝑙

𝑁2 0,4 𝑚𝑜𝑙

Đã thêm vào hỗn hợp 𝑥 mol 𝐻2𝑂

Vậy bảo toàn khối lượng: 56,56 + 18𝑥 + 32 72𝑥 − 0,6 = 48𝑥 62 + 0,4.28 →

𝑥 = 0,04

Theo đó, số mắt xích trung bình của hỗn hợp thỏa mãn: 𝑛−2

𝑛 = 0,04

0,4 → 𝑛 = 20

9 → Có dipeptide

Số nguyên tử C trung bình của axit amin: 𝐶 = 2,4

Như vậy:

𝑛ℎℎ = 𝑛𝑑𝑖𝑝𝑒𝑝𝑡𝑖𝑑𝑒 − 𝑛𝐻2𝑂 𝑡ℎê𝑚 = 0,36 → 0,24 𝑚𝑜𝑙 𝑋; 0,08 𝑚𝑜𝑙 𝑌; 0,04 𝑚𝑜𝑙 𝑍 Dẫn tới xảy ra hai trường hợp: (𝑋2; 𝑌2; 𝑍4) hoặc (𝑋2; 𝑌3; 𝑍2) trong đó 𝑋𝑛 là peptide

có n mắt xích

Nhận thấy như sau: Số nguyên tử 𝐶 = 2,4 → 𝑛𝐺𝑙𝑦 > 0,48 (Biểu diễn trên đường chéo)

Như vậy thì X là 𝐺𝑙𝑦2 Tiếp tục, thấy ngay 𝑀𝑌 chia hết cho 3 nên Y cấu tạo từ 𝐺𝑙𝑦

và 𝑉𝑎𝑙

Ưu tiên khả năng Y là 𝐺𝑙𝑦 − 𝑉𝑎𝑙 → 𝑀𝑍 = 274 → 𝑍 là 𝐺𝑙𝑦2𝐴𝑙𝑎2 → 𝑎: 𝑏 = 0,873

Bình luận: Bài tập này đặc biệt hay ở khâu biện luận Câu này nếu muốn làm đến chân tơ kẽ tó cần dùng thêm m=56,56 gam, tuy nhiên thiết nghĩ lời giải trên cũng đã khá đầy đủ và phù hợp với thi thật

𝑽𝑫𝟔: X, Y là hai este mạch hở có công thức 𝐶𝑛𝐻2𝑛 −2𝑂2; Z, T là hai peptit mạch

hở đều được tạo bởi từ glyxin và alanin (Z và T hơn kém nhau một liên kết peptit) Đun nóng 27,89 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z, T cần dùng dung dịch chứa 0,37 mol NaOH, thu được 3 muối và hỗn hợp chứa 2 ancol có tỉ khối so với He bằng

Trang 6

8,4375 Nếu đốt cháy hoàn toàn 27,89 gam E rồi lấy sản phẩm cháy gồm

𝐶𝑂2, 𝐻2𝑂 𝑣à 𝑁2 dẫn qua bình đựng dung dịch 𝐶𝑎 𝑂𝐻 2 dư thu được 115,0 gam kết tủa; khí thoát ra có thể tích là 2,352 lít (đktc) Phần trăm khối lượng của 𝑇 (𝑀𝑍

< 𝑀𝑇) có trong hỗn hợp E là

Giải Quy hỗn hợp về hai axit có công thức dạng: 𝐶𝑛𝐻2𝑛−2𝑂2 và đipeptide 𝐶𝑚𝐻2𝑚𝑁2𝑂3 với số mol tương ứng là a và b

Ta có ngay 𝑏 = 𝑛𝑁2 = 0,105 → 𝑎 = 0,37 − 0,105.2 = 0,16

Suy ra 𝑛𝐻2𝑂 = 1,15 − 0,16 = 0,99 → 𝑛𝑂2 𝑝ℎả𝑛 ứ𝑛𝑔 = 1,3275 𝑚𝑜𝑙

Có ngay số nguyên tử C trung bình bằng 46

11 → Hai este là: 𝐶𝐻2 = 𝐶𝐻 − 𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻3 0,14 𝑚𝑜𝑙 𝑣à 𝐶𝐻2 = 𝐶𝐻 − 𝐶𝑂𝑂𝐶2𝐻5 0,02 𝑚𝑜𝑙 (Do phản ứng ở giai đoạn

1 chỉ tạo 3 muối và 2 ancol có 𝑀 = 33,75)

Do đó: 𝐶 𝑑𝑖𝑝𝑒𝑝𝑡𝑖𝑑𝑒 =143 → 𝐶 𝑎𝑚𝑖𝑛𝑜𝑎𝑥𝑖𝑡 =73 → Tỉ lệ 𝐺𝑙𝑦: 𝐴𝑙𝑎 = 2: 1

Kí hiệu peptide chứa k mắt xích là 𝑃𝑘

Ta có: 2 𝑃𝑘 + 𝑘 − 2 𝐻2𝑂 → 𝑘 𝑃2

Số mol 𝐻2𝑂 đã thêm vào hỗn hợp để có đipeptide là 𝑛𝐻2𝑂 𝑡ℎê𝑚 = 0,99 −

27,89+1,3275.32−0,105.28−1,15.44

Như vậy: 𝑛𝑃𝑘 = 𝑛𝑃2 − 𝑛𝐻2𝑂 = 0,05 → 𝑘 = 4,2 → 𝑃4 0,04 𝑚𝑜𝑙 𝑣à 𝑃5 0,01 𝑚𝑜𝑙 Giả sử hai peptide dạng 𝐺𝑙𝑦 𝑥 𝐴𝑙𝑎 4−𝑥 𝑣à 𝐺𝑙𝑦 𝑦 𝐴𝑙𝑎 5−𝑦

Ta có: 0,04 𝑥 + 0,01 𝑦 = 2 0,04 4 − 𝑥 + 0,01 5 − 𝑦 → 4𝑥 + 𝑦 = 14 →

𝑥 = 3, 𝑦 = 2 → %𝑇 = 12,37%

Chú ý: Khi bài toán đã cho biết số mắt xích thì việc quy đổi là không nhất thiết, đặc biệt nó sẽ phản tác dụng với những ai “lười làm” lúc nào cũng “nhăm nhăm” một hướng đi cứng nhắc

Trang 7

𝐶𝑥𝐻𝑦𝑁5𝑂6 và hợp chất B có công thức phân tử là 𝐶4𝐻9𝑁𝑂2 Lấy 0,09 mol X tác dụng vừa đủ với 0,21 mol NaOH chỉ thu được sản phẩm là dung dịch gồm ancol etylic và a mol muối của glyxin, b mol muối của alanin Nếu đốt cháy hoàn toàn 41,325 gam hỗn hợp X bằng lượng oxi vừa đủ thì thu được 𝑁2 và 96,975 gam hỗn hợp 𝐶𝑂2 và 𝐻2𝑂 Giá trị 𝑎 ∶ 𝑏 gần nhất với

A 0,50 B 0,76 C 1,30 D 2,60

Để ý rằng ta chỉ có một peptide mà thôi và cũng không hề biết mol của nó, nếu quy đổi hóa lại dài dòng

Trong phản ứng (1) xác định được ngay: 𝑛𝐴 = 12 𝑛𝐵

CnH2n−3N5O6 a mol

C4H9NO2 2a mol + O2 →

CO2 x mol

H2O x − 0,5 a mol

N27a

2 mol

Vậy: 41,325 = 12𝑥 + 2𝑥 − 𝑎 + 7𝑎 14 + 16.10𝑎44𝑥 + 18 𝑥 − 0,5𝑎 = 96,975 → 𝑥 = 1,575𝑎 = 0,075

Vậy peptide có 13 𝐶 → 𝐺𝑙𝑦2𝐴𝑙𝑎3 Trong khi đó este là 𝐻2𝑁 − 𝐶𝐻2 − 𝐶𝑂𝑂𝐶2𝐻5 Vậy 𝑎: 𝑏 = 43 ≈ 1,3

Bây giờ thử đoán nhận xem ta nên làm gì khi gặp các bài tập peptide!

tetrapeptit X và pentapeptit 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

A 55,24% B 54,54% C 45,98% D 64,59%

Rõ ràng câu này đề cập tới muối tức là không liên can gì đến quy đổi nhưng cũng nên nhớ rằng muối của ta cũng có dạng của dipeptide

Trang 8

Khi thủy phân sinh ra muối của Gly và Ala dạng: 𝐶𝑛𝐻2𝑛𝑁𝑂2𝐾, đốt muối cho

𝑛𝐶 = 𝑛𝐻2𝑂

Như vậy: 𝐶𝑛𝐻2𝑛𝑁𝑂2𝐾 0,22 𝑚𝑜𝑙 + 𝑂2 →

𝐾2𝐶𝑂3 0,11 𝑚𝑜𝑙 0,11 𝑁2

𝐶𝑂2 𝑥 − 0,11 𝑚𝑜𝑙

𝐻2𝑂 𝑥 𝑚𝑜𝑙

Vậy: 𝑥 = 0,9 → 𝑛𝐴𝑙𝑎 = 0,1; 𝑛𝑉𝑎𝑙 = 0,12 → Tổng số mol hai peptide bằng số mol

𝐻2𝑂 sinh ra khi thủy phân và bằng 0,05 mol

Gọi 2 peptide là 𝐴𝑙𝑎𝑥𝑉𝑎𝑙4−𝑥 𝑎 𝑚𝑜𝑙; 𝐴𝑙𝑎𝑦𝑉𝑎𝑙5−𝑦 0,05 − 𝑎 𝑚𝑜𝑙

Vậy: 𝑎 4 − 𝑥 + 5 − 𝑦 0,05 − 𝑎 = 0,12𝑎𝑥 + 0,05 − 𝑎 𝑦 = 0,1 → 𝑎 = 0,03 → 3𝑥 + 2𝑦 = 10 → 𝑥; 𝑦 = 2,2 ; 0; 5 → %𝑀𝑌 = 45,98%; 37,53%

𝑽𝑫𝟗 Hỗn hợp E chứa 3 peptit đều mạch hở có tổng số liên kết peptit không quá 14; trong mỗi phân tử peptit có số nguyên tử oxi không nhỏ hơn 6 Đốt cháy 0,15 mol

E cần dùng 1,8 𝑚𝑜𝑙 𝑂2, sản phẩm cháy dẫn qua dung dịch 𝐾𝑂𝐻 đặc dư, thấy khối lượng dung dịch tăng 94,26 gam Thủy phân hoàn toàn E trong môi trường axit chỉ thu được glyxin và alanin Phần trăm khối lượng của peptit có khối lượng phân tử nhỏ nhất trong hỗn hợp E là:

A 76,42%. B 75,26% C 57,26% D 76,45%

Sử dụng công thức tổng quát:

0,15 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑛𝐻2𝑛− 𝑘−2 𝑁𝑘𝑂𝑘+1 + 1,8 𝑂2 →

0,15 𝑛 𝐶𝑂2 0,15 𝑛 −𝑘 − 2

2 𝐻2𝑂 0,15.𝑘

2 𝑁2

Bảo toàn O và sử dụng 𝑚𝐶𝑂2 + 𝑚𝐻2𝑂 = 94,26 → 𝑛 = 10,6; 𝑘 = 5,2

Vậy hỗn hợp có 𝐺𝑙𝑦5 và 𝑛𝐺𝑙𝑦: 𝑛𝐴𝑙𝑎 = 25: 1 → 𝑛𝐺𝑙𝑦 = 0,75; 𝑛𝐴𝑙𝑎 = 0,03

Dựa theo điều kiện đề bài sẽ có các trường hợp về số mắt xích dạng

5; 5; 6 ; 5; 6; 6 ; (5; 5; 7)

Trang 9

Cùng với đó ưu tiên khả năng Ala chỉ xuất hiện ở một peptide

Vậy có các khả năng ưu tiên: 𝐺𝑙𝑦5; 𝐺𝑙𝑦4𝐴𝑙𝑎; 𝐺𝑙𝑦6 ; 𝐺𝑙𝑦5; 𝐺𝑙𝑦6; 𝐺𝑙𝑦5𝐴𝑙𝑎 ;

𝐺𝑙𝑦5; 𝐺𝑙𝑦6; 𝐺𝑙𝑦4𝐴𝑙𝑎2 ; (𝐺𝑙𝑦5; 𝐺𝑙𝑦4𝐴𝑙𝑎; 𝐺𝑙𝑦7) Trường hợp thỏa mãn là 0,12 𝐺𝑙𝑦5; 0,015 𝐺𝑙𝑦6; 0,015 𝐺𝑙𝑦4𝐴𝑙𝑎2 → %𝑚𝐺𝑙𝑦5 = 76,42%

Các bạn thử dùng dipeptide với bài toán này xem thế nào ?

𝑽𝑫𝟏𝟎: Hỗn hợp 𝐸 chứa 3 peptit 𝑋, 𝑌, 𝑍 đều mạch hở (𝑀𝑋 < 𝑀𝑌 < 𝑀𝑍) có tỉ lệ mol tương ứng là 4 ∶ 2 ∶ 1; trong mỗi phân tử 𝑋, 𝑌, 𝑍 đều có số nguyên tử oxi không nhỏ hơn 4 Đốt cháy 44,37 gam 𝐸 với lượng oxi vừa đủ, sản phẩm cháy gồm 𝐶𝑂2; 𝐻2𝑂 và 𝑁2 được dẫn qua bình đựng dung dịch 𝐾𝑂𝐻 đặc dư, thấy khối lượng bình tăng 88,71 gam Mặt khác đun nóng 0,336 mol 𝐸 cần dùng dung dịch chứa 44,16 gam 𝑁𝑎𝑂𝐻, thu được dung dịch chỉ chứa 2 muối của 2 alpha-amino axit thuộc dãy đồng đẳng của glyxin Phần trăm khối lượng của 𝑍 có trong hỗn hợp

𝐸 là ?

Bài tập này cũng không quy về dipeptide do ta đã biện luận thành công số mắt xích Có thể thấy rằng: phải biết linh hoạt trong cách quy đổi và phải quyết đoán trong hướng làm mới có thể một mạch tới đích mà không phải đi đường vòng, thử hết cửa này đến cửa khác trong cái ma trận của tác giả

Số mắt xích trung bình của 𝐸: 𝑀𝑋 =23

7

Gọi số mắt xích của 𝑋, 𝑌, 𝑍 là 𝑎, 𝑏, 𝑐 Số mol 𝑋, 𝑌, 𝑍 là 4𝑥; 2𝑥; 𝑥 → 𝑛ℎℎ = 7𝑥 → 4𝑎 + 2𝑏 + 𝑐 = 23

Mà 𝑀𝑋 < 𝑀𝑌 < 𝑀𝑍 và 𝑎, 𝑏, 𝑐 ≥ 3 → 𝑎 = 3; 𝑏 = 3; 𝑐 = 5

Đặt 𝑛𝐶𝑂2 = 𝑦 → 𝑛𝐻2𝑂 = 𝑦 − 2𝑥 − 𝑥 − 1,5𝑥 = 𝑦 − 4,5𝑥

Bảo toàn khối lượng: 44,37 = 12𝑦 + 2𝑦 − 9𝑥 + 14 3.4𝑥 + 3.2𝑥 + 5𝑥 +

16(4.4𝑥 + 4.2𝑥 + 6𝑥)

Mà: 44𝑦 + 18 𝑦 − 4,5𝑥 = 88,71

Trang 10

Vậy 𝑥 = 0,03; 𝑦 = 1,47 → 4𝐶𝑋 + 2𝐶𝑌 + 𝐶𝑍 = 49 mà 𝐶𝑋 ≥ 6; 𝐶𝑌 ≥ 6; 𝐶𝑍 ≥ 10

Có 2 khả năng xảy ra với các bộ số: 6; 6; 13 ; (6; 7; 11)

Theo đó có các đáp số:

𝐺𝑙𝑦3; 𝐺𝑙𝑦3; 𝐺𝑙𝑦4𝑉𝑎𝑙 ; 𝐺𝑙𝑦3; 𝐺𝑙𝑦3; 𝐺𝑙𝑦2𝐴𝑙𝑎3 ; (𝐺𝑙𝑦3; 𝐺𝑙𝑦2𝐴𝑙𝑎; 𝐺𝑙𝑦4𝐴𝑙𝑎)

Tương ứng cho kết quả: 23,32%; 23,32%; 21,43%

4 Bài tập tự luyện

cũng như Y đều được gly và val Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp E chứa X và Y với tỉ

lệ mol tương ứng là 1 ∶ 3 cần dùng 22,176 𝑙í𝑡 𝑂2 (đ𝑘𝑡𝑐) Sản phẩm cháy gồm

𝐶𝑂2 và 𝐻2𝑂, 𝑁2 Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch 𝐶𝑎 𝑂𝐻 2

dư thất khối lượng bình tăng 46,48 gam, khí thoát ra khỏi bình có thể tích 2,464 lít (đktc) Thủy phân hoàn toàn hỗn hợp E thu được a mol Gly và b mol Val Tỉ lệ a :

b là

A 1 :1 B 1 :2 C 2 :1 D 2 :3

(Phụ Dực Thái Bình lần 1 - 2015)

dùng 580 ml dung dịch 𝑁𝑎𝑂𝐻 1𝑀 chỉ thu được dung dịch chứa muối natri của glyxin và valin Mặt khác, đốt cháy cùng lượng E trên trong 𝑂2 vừa đủ thu được hỗn hợp 𝐶𝑂2, 𝐻2𝑂, 𝑁2; trong đó tổng khối lượng của 𝐶𝑂2 và 𝐻2𝑂 là 115,18 gam Công thức phân tử của peptit X là

A 𝐶17𝐻30𝑁6𝑂7 B 𝐶21𝐻38𝑁6𝑂7 C 𝐶24𝐻44𝑁6𝑂7 D 𝐶18𝐻32𝑁6𝑂7

Đun nóng a mol X thu được hỗn hợp A gồm tripeptit mạch hở Y và tetrapeptit mạch hở Z với tỉ lệ số mol 𝑌 ∶ 𝑍 = 8 ∶ 3 Đốt hỗn hợp A cần 0,945 mol oxi thu được 12,33 gam 𝐻2𝑂 Đốt hỗn hợp B gồm a mol một α-aminoaxit R no mạch hở chứa 1 nhóm – 𝑁𝐻2 và 1 nhóm – 𝐶𝑂𝑂𝐻; 0,25𝑎 mol Y và 0,5𝑎 mol Z sau đó hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch 𝐵𝑎 𝑂𝐻 2 dư thu được 567,36 gam kết tủa Phần trăm khối lượng R trong hỗn hợp B là

A 26,50% B 32,12% C 35,92% D 26,61%

𝑋 (X là α-aminoaxit có 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH trong phân tử) Đốt cháy hoàn toàn 0,29 mol hỗn hợp A, sau phản ứng thu được 93,184 lít khí CO2 (đktc) và 50,94 gam H2O Mặt khác cho 1

10 lượng hỗn hợp A trên tác dụng vừa đủ với dung

Định dạng
Số trang	14
Dung lượng	695,24 KB