Phương pháp trung bình giải nhanh bài tập peptit

Bước 2: Biết cách sử dụng các giá trị trung bình tùy thuộc vào từng bài toán cụ thể.. Cách 2: Sử dụng công thức trung bình của peptit số nguyên tử trung bình... Cách 2: Sử dụng công thức

Thầy giáo : Nguyễn Văn Thương Địa chỉ : Trường THPT Hậu lộc 4, Huyện Hậu Lộc, Tỉnh Thanh Hoá

ĐT : 01667216306 Email: nguyenvanthuongn@gmail.com

PHƯƠNG PHÁP TRUNG BÌNH GIẢI NHANH BÀI TẬP PEPTIT

Để chinh phục kì thi Quốc gia 2017 tôi xin gửi tới bạn đọc bài viết này với mong muốn tiếp thêm sức mạnh cho các em học sinh khóa 99

1 Phương pháp

Bước 1: Trước hết các em phải nắm vững mối liên hệ giữa các nguyên tử, số liên kết peptit,

độ bất bảo hòa k trong một peptit Ví dụ: Peptit A được tạo nên từ các aminoaxit no, mạch hở chứa 1 nhóm –COOH, 1 nhóm –NH2 thì có công thức phân tử là gì? A: CxHyOzNt

- Số liên kết peptit = t – 1

- Số mắt xích = t= độ bất bão hòa k

- Số nguyên tử O = t + 1

→ A: CnH2n+2-tOt+1Nt

Bước 2: Biết cách sử dụng các giá trị trung bình tùy thuộc vào từng bài toán cụ thể

- Số gốc aminoaxit trung bình Ví dụ: (Gly) (Ala) (Val)x y z hoặc gọn hơn: (A)x

- Số nguyên tử trung bình Ví dụ: n 2 n +2-t t +1 t aminoaxit )

n

t Bước 3: Kết hợp linh hoạt phương pháp trung bình với tính theo phương trình, định luật bảo toàn, quy đổi,

2 Một số bài tập áp dụng:

Bài 1: Cho 0,7 mol hỗn hợp T gồm hai peptit mạch hở là X (x mol) và Y (y mol), đều tạo bởi

glyxin và alanin Đun nóng 0,7 mol T trong lượng dư dung dịch NaOH thì có 3,8 mol NaOH phản ứng và thu được dung dịch chứa m gam muối Mặt khác, nếu đốt cháy hoàn toàn x mol

X hoặc y mol Y thì đều thu được cùng số mol CO2 Biết tổng số nguyên tử oxi trong hai phân

tử X và Y là 13, trong X và Y đều có số liên kết peptit không nhỏ hơn 4 Giá trị của m là

A 396,6 B 340,8 C 409,2 D 399,4

Hướng dẫn giải

* Phân tích:

-Số liên kết peptit không nhỏ hơn 4 → Số mắt xích ≥ 5

-Tổng số nguyên tử oxi trong X, Y bằng 13→ Tổng số mắt xích trong X, Y = 11

x

(A) + xNaOHmuèi + H O

0, 4

5, 43

0, 3

12 Sè C 18

X: Pentapeptit (6O)

3,8

x=

Y: Hexapeptit (7O) 5n +6n =3,8 n 0,7















-Khi đốt cho cùng số mol CO2 → 0,4CX=0,3CY → CX:CY = 3:4

C =12 X:(Gly) (Ala)

m=1,8 75+22 +2 89+22 =396,6gam

C =16 Y:(Gly) (Ala)

→Chọn A

Bài 2: Hỗn hợp E chứa 3 peptit X,Y,Z đều tạo từ 2 aminoaxit no, mạch hở chứa 1 nhóm –

NH2 và 1 nhóm -COOH Đốt cháy hoàn toàn x mol hỗn hợp E thu được V1 (lít) CO2 (đktc)

và V2 (lít) H2 O(đktc) Mặt khác 0,04 mol E tác dụng vừa đủ với 0,13 mol NaOH Biểu thức liên hệ giữa x, V, V là:

A.7 V -V1 2

x=

V -V 9

x=

C 3 V -V1 2

x=

V -V 5

x=

8 22,4

Hướng dẫn giải

Gọi công thức trung bình của E: C Hn 2 n +2-tOt +1Nt

2

n 2 n+2-t t +1 t

C H O N +tNaOHmuèi + H O

4,25 3,25

n 2n-1,25

0,13

0,04

2 2

V -V 5

n -n =( k -1-0,5 t ) n x=

Bài 3:: Đun nóng 0,16 mol hỗn hợp E gồm hai peptit X ( CxHyOzN6) và Y(CnHmO6Nt) cần dùng 600ml dung dịch NaOH 1,5M chỉ thu được dung dịch chưa a mol muối của glyxin và b mol muối của alanin Mặt khác đốt cháy 30,73 gam E trong O2 vừa đủ thu được CO2, H2O và

N2, trong đó tổng khối lượng của CO2 và nước là 69,31 gam Giá trị a:b gần nhất với:

A.0,730 B.0,810 C.0,756 D.0,962

(Trích đề minh họa BGD năm 2015)

Hướng dẫn giải

Cách 1: Sử dụng số mắt xích trung bình

+(Gly) (Ala)x y + (x+y)NaOHMuèi +H O2

x+y=0,9/0,16=5,625 (I)



2

(Gly) (Ala) +O 2

2

(2x+3y)CO +(1,5x+2,5y+1)H O 30,73

mol 57x+71y+18

69,31

1352,12(2x+3y) 553,14(1,5x+2,5y+1)

518, 694, 44

2, 375

0, 73076923

3, 25

=

 



→Chọn A

Cách 2: Sử dụng công thức trung bình của peptit (số nguyên tử trung bình)

- Số nguyên tử N = t

- Số nguyên tử O = t + 1

- Độ bất bão hòa k = t

Gọi công thức trung bình của A: C Hn 2 n +2-tOt +1Nt

2

n 2 n+2-t t +1 t

C H O N +tNaOHMuèi + H O

5,625 6,625

n 2 n-3,625

2

+O

n 2 n-3,625

14 n+181,125



1,8125)

69,31

30,73.44n 30,73.18(n

n=14,5 14n+181,125 14n+181,125



14,5

5, 625

aminoaxit

GlyNa (a) a 3-2,577 C

AlaNa (b) b 2,577-2





Cách 3: Sử dụng công thức trung bình của muối (số nguyên tử trung bình)

Công thức trung bình của muối có dạng: C H O NNan 2n 2

n 2n

0,16 0,9 0,9 0,16 :mol



A

CO H O

BTKL:m =0,16.18+0,9.(14n+69)-0,9.40=28,98+12,6n

0,16.2+0,9.2n-0,9

2

m +m =0,9n.44+(0,9n-0,29).18=55,8n-5,22







 







A

(CO , H O)

GlyNa (a)

AlaNa (b)





Bài 4: Cho hỗn hợp A chứa hai peptit X và Y đều tạo bởi glyxin và alanin Biết rằng tổng số

nguyên tử O trong A là 13 Trong X hoặc Y đều có số liên kết peptit không nhỏ hơn 4 Đun nóng 0,7 mol A trong KOH thì thấy có 3,9 mol KOH phản ứng và thu được m gam muối Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 66,075 gam A rồi cho sản phẩm hấp thụ hoàn toàn vào bình chứa Ca(OH)2 dư thấy khối lượng bình tăng 147,825 gam Giá trị của m gần nhất với:

A 560 B 470 C 520 D 490

Hướng dẫn giải

Cách 1: Sử dụng số mắt xích trung bình

+(Gly) (Ala)x y + (x+y)NaOHMuèi +H O2

x+y=39/7 (I)



2

(Gly) (Ala) +O 2

2

(2x+3y)CO +(1,5x+2,5y+1)H O 66,075

mol 57x+71y+18

147,825

2907,3(2x+3y) 1189,35(1,5x+2,5y+1)

1199, 1471, 5

m= (75+38)+0,7.3(89+38)=470,1 gam



→Chọn B

Cách 2: Sử dụng công thức trung bình của peptit (số nguyên tử trung bình)

Gọi công thức trung bình của A: C H O N

n 2 n+2-t t +1 t

C H O N +tNaOHMuèi + H O

n

2

+O

n 2

66,075

14 n+1257/7

25

14





) 147,825

66,075.44n 66,075.18 25

14 14n+1257/7 14n+1257/7

muèi

BTKL: m =0,7.(14n+1257/7)+3,9.56-0,7.18=470,1 gam

Cách 3: Sử dụng công thức trung bình của muối (số nguyên tử trung bình)

Công thức trung bình của muối có dạng: C H O NNan 2n 2

n 2n

0,7 3,9 3,9 0,7 :mol



A

CO H O

BTKL:m =0,7.18+3,9.(14n+85)-3,9.56=125,7+54,6n

0,7.2+3,9.2n-3,9

2

m +m =3,9n.44+(3,9n-1,25).18=241,8n-22,5







 







A

(CO , H O)

Nhận xét: Như vậy bài này bỏ qua được giữ kiên con số 4 và 13 Chắc chắn các em muốn hỏi thầy rằng? Còn cách nào khác không thầy? Đương nhiên là còn rồi! Các em chưa biết hết phương pháp nên chưa nhìn ra đấy thôi! Muốn chiếm lĩnh hết các phương pháp giải nhanh peptit các em và Thầy cô tìm đọc bộ sách chinh phục hữu cơ của tôi tại nhà sách Khang Việt Theo địa chỉ:

http://khangvietbook.com.vn/chinh-phuc-hoa-hoc-huu-co-12-tap-1-p-25214.html

Bài 5: Peptit X, Y lần lượt có công thức tổng quát dạng CxHyOzN3, CmHnOpN4 (X, Y đều được tạo nên từ 1 -aminoaxit A chỉ chứa 1 nhóm –COOH và 1 nhóm –NH2 Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp E gồm X và Y với tỉ lệ mol tương ứng 3:2 thì cần vừa đủ 17,136 lít O2(đktc) thu được hỗn hợp gồm CO2, H2O, N2, trong đó tổng khối lượng của CO2 và H2O là 40,9 gam Vậy A là:

A Alanin B Glyxin

C Valin D axit 2-aminobutanoic

Hướng dẫn giải

Cách 1: Sử dụng các giá trị trung bình

3.3+2.4

E: C H O N O CO +H O+N

2 2

0,765

n -n =(3,4-1-0,5.3,4)n =0,7n

BT.O:4,4n +2 n =2n +n

2

2 CO

H O E

n =0,68mol

0,68

0,1

n =0,1mol









→X chứa 6C → A là C2H5O2N (glyxin) → Chọn B

Cách 2: Quy đổi E thành đipeptit C n H 2n O 3 N 2

3.3 4.2

5



1,7a

1,7a.3+0,765.2 40,9+0,7a.18

→ Chọn B

Bài 6: Hai peptit X và Y chỉ được tạo nên từ các aminoaxit là Gly và Ala Biết rằng trong hai

peptit tổng số mắt xích Gly bằng 5, Ala bằng 4 Đốt cháy hoàn toàn 12,08 gam peptit X cần dùng vừa đủ 13,44 lít O2 (đktc) thu được CO2, H2O, N2 trong đó khối lượng CO2 nhiều hơn khối lượng nước là 13,2 gam Y là:

A.Tripeptit B.Pentapeptit C Tetrapeptit D.Hexapeptit

Hướng dẫn giải

Cách 1: Từ công thức phân tử trung bình

Gọi công thức của X có dạng (Gly)n(Ala)m

(Gly) (Ala) +(2,25n+3,75m)O (2n+3m)CO +(1,5n+2,5m+1)H O

a a(2,25n+3,75m) a(2n+3m) a(1,5n+2,5m+1) :mol



4

5

57an+71am+18a=12,08 an=0

X:(Ala) n=0

2,25an+3,75am=0,6 am=0,16

61an+87am-18a=13,2 a=0,04





→ Chọn B

Cách 2: Từ số nguyên tử trung bình

Gọi công thức của X có dạng CnH2n+2-tOt+1Nt

n 2n+2-t t+1 t+(1,5n-0,75t)O2 nCO +(n+1-0,5t)H O2 2

a a(1,5n-0,75t) an a(n+1-0,5t)

l

N

:mo



X:Gly Ala 14an+29at+18t=12,08 an=0,48



4

5

X:(Ala)

Y:(Gly)



 



→ Chọn B

Bài 7: Peptit X và peptit Y có tổng liên kết peptit bằng 8 Trong X cũng như Y chỉ được tạo

nên từ Gly và Val Đốt cháy hoàn toàn hỗn E chứa X và Y có tỉ lệ mol tương ứng 1:3 cần dùng 22,176 lít oxi (đktc) Sản phẩm cháy gồm CO,HO và N Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy

qua bỡnh đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thấy khối lượng bỡnh tăng 46,48 gam, khớ thoỏt ra khỏi bỡnh cú thể tớch là 2,464 lớt (đktc) Khối lượng X đem dựng gần nhất với giỏ trị:

A 3,23 gam B.3,28 gam C.4,24 gam D.14,48 gam

Hướng dẫn giải

Cỏch 1: Sử dụng giỏ trị trung bỡnh

t

a a(1,5n-0,75t) an a(n+1-0,5t) 0,

C H

5a ol

t :m







n 0,01mol

m 0,03mol

X 1,5an-0,75at=0,99 n=19,25

62an-9at+18a=46,48 t=5,5

a=0,04 0,5at=0,11



0,01(20-3a)+0,03(30-3b)= 0,77 a+3b=11





2 2

X (Gly) (Val)

Cỏch 2: Quy đổi E thành cỏc đipeptit và H 2 O

C H O N (0,11mol)

H O(ymol)

y=-0,07mol BTKL:0,11(14n+76)+18y=46,48+0,11.28-0,99.32











n aminoaxit

E

m 0,03mol

X

n+m=10

n =0,04mol 0,11 0, 07

k=5,5



tương tự

X

(Gly) (Val) n=4





Cỏch 3: Quy đổi E thành cỏc aminoaxit và H 2 O

2 quy đổi n 2 n+1

C H O N (0,22 mol)

H O (y mol)

Gly Val

BT.C,H:0,22.44n+(0,22n+y+0,11).18=46,48 n=3,5(n =n )

y=-0,18mol BTKL:0,22(14n+47)+18y=46,48+0,11.28-0,99.32











n

E

0,03mol

X

(Gly) (Val)

=









X

Cỏch 4: Quy đổi E thành cỏc gốc aminoaxit và H 2 O

quy đổi n 2 n-1

2

C H ON(0,22mol)

H O(ymol)

Gly Val E

n =0,04 y=0,04

BTKL:0,22(14n+29)+18y=46,48+0,11.28-0,99.32

k 0, 22 / 0, 04 5, 5









X

m =3,3gam

Y (0,03mol) n+3m=22 m=6 (Gly) (Val)

Bài 8: Hỗn hợp X gồm tripeptit Y, tetrapeptit Z và peptapeptit T (đều mạch hở) chỉ được tạo

ra từ Gly, Ala và Val Đốt cháy hoàn toàn m gam X, rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy (chỉ gồm

CO2; H2O và N2) vào bình đựng 140 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy có 840 ml (đktc) một khí duy nhất thoát ra và thu được dung dịch có khối lượng tăng 11,865 gam so với khối lượng dung dịch Ba(OH)2 ban đầu Giá trị của m gần với giá trị nào nhất sau đây?

A 7,25 B 6,26 D 8,25 D 7,26

Hướng dẫn giải

Cách 1: Sử dụng công thức trung bình của peptit

2 2

+O

n 2 n +2-t t +1 t

0,075

2 t

N (0,0375 mol)









0, 28

2 CO

§­¬ng nhiªn 0,14 mol n mol vµ 3 < t < 5

CO2

pep

n

   1,35

3

pep

Cách 2: Quy đổi X thành đi peptit

0,0375

2 2

+O

mol

2

N (0,0375 mol)









0, 28

2 CO

2 CO2

n

m = 0,0375n 14 + 0,0375.76-m < 0,28.14+2,85=6,77 gam



Cách 3: Quy đổi X thành aminoaxit

2 1 0,075

2 2

+O

mol

2

N (0,0375 mol)









0, 28

2 CO

0, 05 0,06

0,075(k-1)

2 CO2

n

m = 0,075n 14 + 0,075.47-m < 0,28.14+3,525-0,05.18=6,545 gam





Bài 9: Hỗn hợp X gồm đipeptit Y, tripeptit Z và tetrapeptit T (đều mạch hở) chỉ được tạo ra

từ Gly, Ala và Val Đốt cháy hoàn toàn m gam X, rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy (chỉ gồm

CO2, H2O và N2) vào bình đựng 150 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy có 1,12 (dktc) một khí duy nhất thoát ra và thu được dung dịch có khối lượng tăng 15,83 gam so với khối lượng dung dịch Ba(OH)2 ban đầu Giá trị của m gần với giá trị nào nhất sau đây?

A 7,38 B 7,85 C 8,05 D 6,66

Hướng dẫn giải

Cách 1: Sử dụng công thức trung bình của peptit

2 2

3

+O

2

BaCO

N (0,05)













44 0,1n t / 18 0,1n /t+0,1/t-0,05 -1 97 0,3 0,1n t / 15,83

25,9 / n t 1,8/t 75,83 t=2 n=5,786





pep

m =0,1 14n+29t+18 /t 1,4n/t+2,9+1,8/t

pep

7,4247 gam m 7,8502 gam

→ Chọn B

Cách 2: Quy đổi X thành đipeptit và H 2 O









2 2

3 2

(0,3-0,05n) 0,05n Ba(OH) (0,15)

2 a

2 0,05

BaCO CO

C H O N

X

H O (a<0)

N











0,05n.62-197(0,3-0,05n)=15,83 n=5,7861

pep

m 0,05(14.5,786+76)+18a=7,8502 + 18a

0, 025

k (k-2)

pep

Bài10: Hỗn hợp M gồm Lys-Gly-Ala, Lys-Ala-Lys-Lys-Gly, Ala-Gly trong đó nguyên tử oxi

chiếm 21,3018% về khối lượng Cho 0,16 mol M tác dụng với HCl (vừa đủ) thu được m gam muối Giá trị của m là:

A 90,48gam B.83,28gam C 93,26gam D 86,16gam

Hướng dẫn giải

Nhận thấy tất cả peptit đều có 1 Gyl và 1 Ala nên gọi công thức trung bình của hỗn hợp là:

x

GylAlaLys

0, 213018 16(x+3)

x=1,5 146+128x

2

0,16.125,5

m m+ m+ m90,48gam→ Chọn A

Bài 11: Đun nóng 0,15 mol hỗn hợp X gồm hai peptit mạch hở (đều tạo bởi glyxin và axit

glutamic) với 850 ml dung dịch KOH 1M (vừa đủ) Kết thúc các phản ứng, cô cạn dung dịch thu được 95,15 gam muối khan Khối lượng của 0,1 mol X là

A 35,3 gam B 31,7 gam C 37,1 gam D 33,5 gam

Hướng dẫn giải

2

95,15

0, 25 5 0,15 3

0, 3 2 0,15

gam

Gly GlyK (a mol) 113a+223b=95,15 a=0,25

GluK (b mol) BT.K: a+2b=0,85 b=0,3

Glu









0,1 mol X

X: Gly Glu (M =371g/mol)

m =0,1.371=37,1 gam



 



→Chọn C

Bài 12: Hỗn hợp A chứa 2 peptit X, Y (có số liên kết peptit hơn kém nhau 1 liên kết) Đốt

cháy hoàn toàn 10,74 gam A cần dùng 11,088 lít oxi (đktc), dẫn sản phẩm cháy qua bình đựng nước vôi trong dư, khối lượng bình tăng 24,62 gam Mặt khác, đun nóng 0,03 mol A cần vùa đủ 70,0 ml NaOH 1,0 M thu được hỗn hợp Z chứa 3 muối của Gly, Ala, Val, trong đó muối của Gly chiếm 38,14 % về khối lượng Phần trăm (%) khối lượng muối của Val trong Z gần nhất với:

A 20% B 25,3% C 24,3% D 31,4%

Hướng dẫn giải

Số mắt xích t 0, 07 / 0, 037 / 3



0,495 10,74

A

n 2 n-1/3

gam







0,03 molA

0, 06

7 / 3

2

N

Pep

BTKL:n =(10,74+0,495.32-24,62)/28=0,07

10,74

=5,37gam 0,07.2

2 BT.N: n =















5,37

0,03

gam

2

GlyNa (x mol)

ValNa (z mol)











0, 03 100.97

BTKL

Z

38,14.7,63

m =5,37+0,07.40-0,03.18=7,63 x=

BTNa: 0,03+y+z=0,07

m = 0,03.97+111y+139z=7,63







7, 63

ValNa

y=0,03 z=0,01

→Chọn A

Bài 14: Đun núng 45,54 gam hỗn hợp E gồm hexapeptit X và tetrapeptit Y cần dựng 580 ml

dung dịch NaOH 1M chỉ thu được dung dịch chứa muối natri của glyxin và valin Mặt khỏc, đốt chỏy cựng lượng E như trờn bằng một lượng O2 vừa đủ thu được hỗn hợp Y gồm CO2;

H2O và N2 Dẫn toàn bộ Y qua bỡnh đựng dung dịch Ba(OH)2 dư, thấy khối lượng bỡnh tăng 115,18 gam Phần trăm khối lượng của X trong E gần với giỏ trị nào nhất sau đõy?

A 74,7 B 42,69 C 68,25 D 61,8

Hướng dẫn giải

115,18 45,54

Quy đổi n 2 n-1

gam gam

C H ON (0,58 mol)

H O (x mol)

O





x=0,11 BT.C,H: 0,58n.44+18(0,58n-0,29)+18x=115,18







6 4

2

X: Gly Val

Y: Gly Val







191 1,91 58

0,07(30-3n)+0,04(20-3m)=0,58 7n+4m=33

m=3





3 3

0,07.486

45,54

Bài 15: X là este của aminoaxit ; Y, Z là hai peptit (MY < MZ ) cú số nitơ liờn tiếp nhau, X,

Y, Z đều ở dạng mạch hở Cho 60,17 gam hỗn hợp A gồm X, Y, Z tỏc dụng vừa đủ với 0,73 mol NaOH, sau phản ứng thu được 73,75 gam ba muối của glyxin, alanin, valin (trong đú cú 0,15 mol muối của alanin) và 14,72 gam ancol no, đơn chức, mạch hở Mặt khỏc, đốt chỏy 60,17 gam hỗn hợp A trong O2 dư thỡ thu được CO2, N2 và 2,275 mol H2O % Khối lượng của

Y cú trong A là

A 22,14% B 17,20% C 11,47% D 14,76%

Hướng dẫn giải



A Y + NaOH AlaNa: C H O NNa(0,15 mol + C H O + H O (1)







2

BTKL

n =(60,17+0,73.40-73,75-14,72)/18=0,05 n =0,05

BT.N: x+y=0,73-0,15=0,58 x=0,56

97x+0,15.111+139y=73,75 y=0,02



* Tư duy: