Đề tài: Phân dạng và giải toán peptit

Với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay thì việc giải nhanh các bài toán Hóa học là yêu cầu hàng đầu của người học; yêu cầu tìm ra được phương pháp giải toán một cách nhanh nhất, đi bằng con đường ngắn nhất không những giúp người học tiết kiệm được thời gian làm bài mà còn rèn luyện được tư duy và năng lực phát hiện vấn đề của người học.

Trang 1

OTQG môn Hóa Phân dạng và giải toán peptit

A PHẦN MỞ ĐẦU

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Theo mục tiêu đổi mới dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triểnnăng lực học sinh, việc hình thành năng lực tư duy, năng lực sáng tạo, năng lực giảiquyết vấn đề….cho học sinh là một trong những nhiệm vụ trọng tâm của dạy họcnói chung và dạy môn Hóa học nói riêng Để hình thành các năng lực đó cho họcsinh, giáo viên cần trang bị cho học sinh các kĩ năng cần thiết: kĩ năng giải bài tập,kĩ năng hệ thống hóa kiến thức, kĩ năng liên hệ các kiến thức

Với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay thì việc giải nhanh các bài toán Hóahọc là yêu cầu hàng đầu của người học; yêu cầu tìm ra được phương pháp giải toánmột cách nhanh nhất, đi bằng con đường ngắn nhất không những giúp người học tiếtkiệm được thời gian làm bài mà còn rèn luyện được tư duy và năng lực phát hiệnvấn đề của người học

Trong quá trình giảng dạy môn Hóa học ở trường trung học phổ thông, đặc biệt

là trong quá trình ôn luyện cho học sinh thi đại học, chuyên đề về peptit là mộtchuyên đề hay và khá quan trọng nên các bài tập về peptit thường có mặt trong cáckì thi đại học Dạng toán về peptit là loại toán lạ và khó, thế nhưng trong 1 vài nămgần đây dạng toán này thường xuất hiện trong các kì thi cao đẳng và đại học gây rấtnhiều khó khăn và trở ngại cho các em học sinh Trong thực tế, tài liệu hướng dẫngiải bài tập về peptit còn ít nên nguồn tư liệu để giáo viên nghiên cứu còn hạn chế

do đó nội dung kiến thức và kĩ năng giải các bài tập về peptit cung cấp cho học sinhchưa được nhiều Vì vậy, khi gặp các bài toán về peptit các em thường lúng túngtrong việc tìm ra phương pháp giải phù hợp Qua quá trình tìm tòi, nghiên cứu tôi đãhệ thống hóa các dạng bài tập về peptit và phương pháp giải các dạng bài tập đó chohọc sinh một cách dễ hiểu, dễ vận dụng, tránh được những lúng túng, sai lầm nhằmnâng cao kết quả trong các kỳ thi Trên cơ sở đó, để giúp học sinh biết cách vậndụng kiến thức linh hoạt trong việc nhận dạng, giải nhanh các bài tập liên quan đến

peptit, tôi đã nghiên cứu và xây dựng chuyên đề “Phân dạng và giải toán peptit ”.

Với hy vọng chuyên đề này sẽ là một tài liệu tham khảo phục vụ cho việc học tậpcủa các em học sinh 12 ôn thi THPT Quốc gia và cho công tác giảng dạy của cácbạn đồng nghiệp

II MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI

II.1 Thực trạng của vấn đề nghiên cứu

Trang 2

Trong quá trình giảng dạy về peptit tôi thấy học sinh thường hay mắc phải một sốkhó khăn sau:

- Khi nhắc tới peptit là học sinh rất sợ khi gặp phải loại toán này

- Học sinh chưa xác định rõ được các dạng bài tập về peptit, chưa có phươngpháp giải bài tập về peptit phù hợp

- Học sinh viết không chính xác phương trình phản ứng nên thường hiểu sai bảnchất trong quá trình giải bài tập Đặc biệt là phản ứng thủy phân peptit

- Học sinh thường lúng túng trong việc chọn phương pháp giải cho bài toán thủyphân peptit, đặc biệt là đối với bài toán thủy phân không hoàn toàn

- Học sinh không biết gọi công thức hoặc gọi công thức của peptit cồng kềnh,phức tạp, dẫn đến việc mất thời gian trong quá trình làm bài tập

- Xác định tỷ lệ mol giữa peptit và H2O hoặc NaOH hay với sản phẩm sinh ratrong phản ứng thủy phân còn chưa chính xác

- Chưa thành thạo một số công thức tính nhanh như tính khối lượng phân tử, sốmol… của peptit

II.2 Mục đích của đề tài

Từ thực trạng khi giảng dạy về peptit, mà tôi có ý tưởng viết chuyên đề "Phân

dạng và giải toán peptit" với mục đích: Hệ thống hóa những kiến thức lý thuyết về

peptit, phân loại và giới thiệu các cách giải các dạng bài tập peptit một cách logic,khoa học giúp học sinh dễ tiếp thu, biết cách giải và giải nhanh được các bài tậppeptit

Trang 3

B PHẦN NỘI DUNG

I CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ

I.1 Khái niệm, phân loại peptit

I.1.1 Khái niệm

- Liên kết của nhóm - CO- với nhóm - NH- giữa 2 phân tử α - amino axit được

gọi là liên kết peptit.

H2N-CH2-CO - NH-CH(CH3)-COOH

Liên kết peptit

- Nhóm  CO NH  giữa 2 đơn vị  -amino axit gọi là nhóm peptit

- Peptit là loại hợp chất hữu cơ chứa từ 2 đến 50 gốc α - amino axit liên kết với

nhau bởi các liên kết peptit

- Một peptit (mạch hở) chứa n gốc α - amino axit thì chứa (n-1) liên kết peptit,

một liên kết peptit được hình thành thì tách ra 1 phân tử H2O

I.1.2 Phân loại: Các peptit được chia làm 2 loại:

- Oligopeptit: có từ 2 đến 10 gốc α - amino axit và được gọi tương ứng là

đipeptit, tripeptit, decapeptit

- Polipeptit: gồm các peptit có từ 11 đến 50 gốc α - amino axit Polipeptit là cơ sở

tạo nên protein

I.2 Cấu tạo, đồng phân, danh pháp

- Phân tử peptit hợp thành từ các gốc α-amino axit bằng liên kết peptit theo trật

tự nhất định

+ Amino axit đầu N còn nhóm -NH2

+ Amino axit đầu C còn nhóm - COOH

Liên kết peptit: nhóm

Amino axit đầu N Amino axit đầu C

- Công thức cấu tạo của các peptit có thể biểu diễn bằng cách ghép từ tên viếttắt của các gốc α-amino axit theo trật tự của chúng

Trang 4

- Mỗi phân tử peptit gồm một số xác định các gốc α-amino axit liên kết với nhau

theo một trật tự nghiêm ngặt Việc thay đổi trật tự đó sẽ dẫn tới các peptit đồng phân

Ví dụ: Hai đipeptit từ alanin và glyxin là:

Ala-Gly và Gly-Ala.

- Tên của các peptit được hình thành bằng cách ghép tên gốc axit của các amino axit bắt đầu từ đầu N, rồi kết thúc bằng tên của amino axit đầu C

α-I.3 Tính chất hóa học: 2 tính chất điển hình

- Phản ứng thủy phân: Peptit bị thủy phân thành hỗn hợp các α-amino axit khi

đun nóng dung dịch peptit với axit hoặc kiềm

+ Trong môi trường axit → tạo các α - amino axit ban đầu

+ Trong môi trường kiềm → tạo muối của các α - amino axit ban đầu

Ví dụ: Gly-Gly-Gly-Gly + 3H2O → 4 Gly

Gly-Gly-Gly-Gly + H2O → Gly + Gly-Gly-Gly

Phương trình tổng quát để làm bài tập:

peptit + (n-1) H2O → n α - amino axit

- Phản ứng màu biure

Peptit + Cu(OH)2 OH   hợp chất màu tím

Đipeptit chỉ có 1 liên kết peptit nên không có phản ứng này

I.4 Những kiến thức bổ sung khi giải toán peptit

I.4.1 Một số α-amino axit thường gặp

khối

Tên thông thường

Kí hiệu

Trang 5

I.4.2 Phương pháp tính phân tử khối của chuỗi peptit mạch hở

- Nếu chuỗi peptit mạch hở (X): A1-A2-A3 An thì sẽ có (n-1) liên kết peptit nên

sẽ giải phóng (n-1) phân tử H2O khi hình thành liên kết peptit

( 1 2 3 ) ( 1) 2

n

M  � M       n M

Ví dụ: Tính phân tử khối của các peptit mạch hở sau:

1 Gly-Gly-Gly-Gly M(Gly-Gly-Gly-Gly) = 4.75- 3.18 = 246 g/mol

2 Ala-Ala-Ala-Ala-Ala M(Ala-Ala-Ala-Ala-Ala)= 5.89 - 4.18= 373 g/mol

- Đối với 2 peptit khi thủy phân có tỉ lệ số mol bằng nhau, thì ta có thể xem 2peptit đó là một peptit và ghi phản ứng ta nên ghi gộp Khối lượng mol của peptitchính là tổng khối lượng mol của 2 peptit đó

Ví dụ: Tripeptit H[NHCH2CO]3OH và Tetrapeptit H[NHCH2CO]4OH (có số molbằng nhau) thì ta xem 2 peptit đó là Heptapeptit: H[NHCH2CO]7OH và M=

435g/mol (không phải là 417g/mol vì lúc này coi là tổng khối lượng của 2 peptit ban

đầu)

I.4.3 Cách thành lập công thức tổng quát của chuỗi peptit mạch hở

Xét trường hợp chuỗi peptit mạch hở hình thành từ 1 amino axit hoặc từ các

phân tử amino axit thuộc cùng 1 dãy đồng đẳng:

- Công thức tổng quát của amino axit no, mạch hở, phân tử chứa 1 nhóm -NH2,

1 nhóm -COOH là: CnH2n + 1NO2 (n≥ 2) hoặc HOOC-CnH2n -NH2 (n≥ 1)

- Chuỗi peptit (A) mạch hở hình thành từ x phân tử amino axit no, mạch hở,trong phân tử chứa 1 nhóm -NH2, 1 nhóm -COOH là: (CnH2n + 1NO2)x -(x-1)H2O

Ví dụ: Chuỗi pentapeptit X hình thành từ các phân tử amino axit no, mạch hở,

trong phân tử chứa 1 nhóm -NH2, 1 nhóm -COOH là:

(CnH2n + 1NO2)5 - 4H2O = C5nH10n-3N5O6

Trang 6

Mức độ biết

Câu 1: Nhận xét nào sau đây sai?

A Polipeptit kém bền trong môi trường axit và bazơ

B Liên kết peptit là liên kết của nhóm -CO- với nhóm -NH- giữa 2 đơn vị aminoaxit

α-C Cho Cu(OH)2 trong môi trường kiềm vào dung dịch protein sẽ xuất hiện màu tímđặc trưng

D Các dung dịch glyxin, alanin, lysin đều không làm đổi màu quỳ

Câu 2: Phát biểu nào sau đây đúng?

A Các amino axit ở điều kiện thường đều là chất rắn dạng tinh thể

B Liên kết giữa nhóm -CO- và nhóm -NH- giữa các đơn vị amino axit gọi là liênkết peptit

C Các peptit đều có phản ứng màu biure

D Trong phân tử hexapeptit có 6 liên kết peptit

Câu 3 (CĐ-2012): Phát biểu nào sau đây là sai?

A Tripeptit Gly-Ala-Gly có phản ứng màu biure với Cu(OH)2

B Trong phân tử đipeptit mạch hở có hai liên kết peptit

C Protein đơn giản được tạo thành từ các gốc α-amino axit

D Tất cả các peptit đều có khả năng tham gia phản ứng thủy phân

Câu 4 (CĐ-2011): Phát biểu nào sau đây là đúng?

A Amino axit là hợp chất có tính lưỡng tính

B Trong môi trường kiềm, đipeptit mạch hở tác dụng được với Cu(OH)2 cho hợpchất màu tím

C Trong một phân tử tetrapeptit mạch hở có 4 liên kết peptit

D Các hợp chất peptit kém bền trong môi trường bazơ nhưng bền trong môi trườngaxit

Câu 5 (A-2010): Phát biểu đúng là:

A Khi thủy phân đến cùng các protein đơn giản sẽ cho hỗn hợp các  -amino axit.

B Khi cho dung dịch lòng trắng trứng vào Cu(OH)2 thấy xuất hiện phức màu xanhđậm

Trang 7

C Enzim amilaza xúc tác cho phản ứng thủy phân xenlulozơ thành mantozơ

D Axit nucleic là polieste của axit photphoric và glucozơ

Câu 6 (A-2011): Khi nói về peptit và protein, phát biểu nào sau đây là sai?

A Protein có phản ứng màu biure với Cu(OH)2

B Liên kết của nhóm -CO- với nhóm -NH- giữa hai đơn vị α-amino axit được gọi làliên kết peptit

C Thủy phân hoàn toàn protein đơn giản thu được các α –amino axit

D Tất cả các protein đều tan trong nước tạo thành dung dịch keo

Câu 7 (A-2014): Phát biểu nào sau đây là sai?

A Cho Cu(OH)2 vào dung dịch lòng trắng trứng thấy xuất hiện màu vàng

B Dung dịch lysin làm xanh quỳ tím

C Anilin tác dụng với nước Brom tạo thành kết tủa trắng

D Dung dịch glyxin không làm đổi màu quỳ tím

Câu 8 (A-2012): Phát biểu nào sau đây là đúng?

A Muối phenylamoni clorua không tan trong nước

B Tất cả các peptit đều có phản ứng màu biure

C H2N-CH2-CH2-CO-NH-CH2-COOH là một đipeptit

D Ở điều kiện thường, metylamin và đimetylamin là những chất khí có mùi khai

Câu 10: Để phân biệt chất A (Gly-Ala -Gly) với chất B (Gly-Ala) người ta sử dụng

hóa chất nào sau đây

A AgNO3/NH3 B Cu(OH)2/OH- C NaOH D Dung dịch Brom

Câu 11 (B-2012): Cho dãy các chất sau: toluen, phenyl fomat, fructozơ, glyxinvalin

(Gly-Val), etylen glicol, triolein Số chất bị thủy phân trong môi trường axit là:

Trang 8

II PHÂN DẠNG BÀI TẬP PEPTIT

II.1 Dạng 1: Xác định số đồng phân peptit

II.1.1 Phương pháp

- Với 1 số chuỗi peptit mạch hở có số mắt xích ít ta có thể viết các đồng phân đó

ra (Chú ý: Đầu C với đầu N khác nhau thì chuỗi peptit đó cũng khác nhau)

- Sử dụng 1 số công thức giải nhanh:

+ Số chuỗi peptit mạch hở có n mắt xích hình thành từ x phân tử aminoaxit khác nhau là x n

+ Nếu phân tử peptit chứa n gốc α-amino axit khác nhau thì số đồng phân loại peptit sẽ là n! Nếu trong n phân tử có i cặp gốc amino axit giống nhau thì số đồng phân chỉ còn n!/ 2 i

Áp dụng công thức x n= 23 = 8

Cụ thể: A-A-A; B-B-B; B-A-A; A-B-A; A-A-B; B-B-A; B-A-B; A-B-B

Ví dụ 2:

Tính số tripeptit mạch hở hình thành từ 3 amino axit A, B, C mà khi thủy phân

một tripeptit mạch hở bất kì đều thu được 3 amino axit trên?

Giải:

Áp dụng công thức n! = 3! = 6

Cụ thể: A-B-C; A-C-B; B-A-C; B-C-A; C-B-A; C-A-B

Ví dụ 3:

Tính số tripeptit mạch hở hình thành từ 2 amino axit A, B mà khi thủy phân một

tripeptit mạch hở bất kì đều thu được 3 amino axit trong đó chứa amino axit A và 2amino axit B?

Giải:

Trang 9

Áp dụng công thức n!i

- Giả sử 2 Gly khác nhau thì số đồng phân là 4! = 24

Vì 2 Gly giống nhau nên số đồng phân là 4!/ 21 = 12 => chọn D

Ví dụ 6:

Thủy phân hoàn toàn 1 tetrapeptit X mạch hở thu được Gly, Ala, Val Số đồng

phân cấu tạo của peptit X là:

II.1.3 Bài tập tự luyện

Dạng 1: Xác định số đồng phân peptit Mức độ hiểu

Bài 1: Từ 3 α-amino axit X, Y, Z có thể tạo thành số tripeptit trong đó có đủ cả X, Y,

Bài 2: Cho một đipeptit Y có công thức phân tử C6H12N2O3 Số đồng phân peptit của

Y (chỉ chứa gốc α-amino axit) mạch hở là: A 5 B 4 C 7 D 6

Trang 10

Bài 3: Khi thủy phân tripeptit có công thức phân tử C11H21N3O4 thu được 3aminoaxit: glyxin, alanin, leuxin Số đồng phân của tripeptit trên là:

Cụ thể: Thuỷ phân hoàn toàn 1 pentapeptit mạch hở A, thu được các amino axit

X, Y, Z, E, F Khi thuỷ phân không hoàn toàn A thu được các đipeptit và tripeptit

X-E, Z-Y, E-Z, Y-F, E-Z-Y

Ta có: Chuỗi Z-Y và E-Z

Trang 11

(1)↓ ↓(2)

Giải: Gly-Ala-Gly-Ala- Gly

Khi lần lượt phân cắt các liên kết peptit ở vị trí (1) và (2) thì thu được 2 đipeptitkhác nhau (Gly-Ala; Ala-Gly) => Chọn A

* Chú ý: Với dạng câu hỏi này, chú ý xem xét các peptit thu được có trùng nhau

không

Ví dụ 3: (B-2011)

Thuỷ phân hoàn toàn 1 mol pentapeptit X, thu được 2 mol glyxin (Gly), 1 molalanin (Ala), 1 mol valin (Val) và 1 mol Phenylalanin (Phe) Thuỷ phân không hoàntoàn X thu được đipeptit Val-Phe và tripeptit Gly-Ala-Val nhưng không thu đượcđipeptit Gly-Gly Chất X có công thức là:

Giải:

- Thủy phân hoàn toàn

pentapeptit (X )   2 Gly + 1 Ala + 1 Val + 1 Phe

Trang 12

- Thủy phân không hoàn toàn

Thuỷ phân không hoàn toàn:

(X)   Ala-Glu-Gly + Val-Ala + Glu-Gly + Gly-Ala

Thuỷ phân hoàn toàn 1 mol pentapeptit X mạch hở thu được 1 mol glyxin (Gly),

2 mol alanin (Ala), 2 mol valin (Val) Mặt khác nếu thuỷ phân không hoàn toàn Xthấy thu được sản phẩm có chứa Ala-Gly và Gly-Val Số công thức cấu tạo phù hợp

Giải:

-Thuỷ phân hoàn toàn:

(X)   1 Gly + 2 Ala + 2 Val

-Thuỷ phân không hoàn toàn:

(X)   Ala- Gly + Gly- Ala

Trang 13

Val

Gly

Gly Gly

�

Như vậy ta có các cách sắp xếp như sau:

Ala-Val-Ala-Gly-Val; Val-Ala-Ala-Gly-Val; Ala-Val, Ala-Val, Ala-Gly-Val-Val-Ala, Val-Ala-Gly-Val-Ala => Chọn C

Ala-Gly-Val-II.2.3 Bài tập tự luyện

Dạng 2: Bài tập lý thuyết về chuỗi peptit thủy phân Mức độ hiểu

Bài 1: Nếu thuỷ phân không hoàn toàn pentapeptit Ala-Val-Ala-Val-Ala thì thu

được tối đa bao nhiêu đipeptit khác nhau?

Bài 2 (A-2010): Có bao nhiêu tripeptit (mạch hở) khác loại mà khi thủy phân

hoàn toàn đều thu được 3 aminoaxit: glyxin, alanin và phenylalanin?

Bài 3: Thủy phân hoàn toàn 1 mol Pentapeptit (X) thu được 3 mol Gly; 1 mol Ala; 1

mol Phe Khi thủy phân không hoàn toàn (X) thu được hỗn hợp gồm Ala-Gly; Ala và không thấy tạo ra Phe-Gly Xác định công thức cấu tạo của Pentapeptit?

A Gly-Ala-Gly-Phe-Gly B Gly-Gly-Ala-Phe-Gly

C Gly-Gly-Ala-Gly-Phe D Gly-Ala-Gly-Gly-Phe

Bài 4: Thủy phân hoàn toàn 1 mol A thì thu được các α- amino axit là: 3 mol glyxin,

1 mol alanin, 1 mol valin Thủy phân không hoàn toàn A, ngoài thu được cácaminoaxit thì còn thu được 2 đipeptit: Ala-Gly; Gly-Ala và 1 tripeptit Gly-Gly-Val.Công thức nào sau đây là của pentapeptit A?

Bài 5: Thuỷ phân hoàn toàn 1 mol pentapeptit A thì thu được 3 mol glyxin; 1 mol

alanin và 1mol valin Khi thuỷ phân không hoàn toàn A thì trong hỗn hợp sản phẩmthấy có các đipeptit Ala-Gly; Gly-Ala và tripeptit Gly-Gly-Val Amino axit đầu N,amino axit đầu C ở pentapeptit A lần lượt là :

A Gly, Val B Ala, Val C Gly, Gly D Ala, Gly

Bài 6: Thuỷ phân không hoàn toàn tetrapeptit (X), ngoài các α-amino axit còn thu

được các đipetit: Gly-Ala; Phe-Val; Ala-Phe Cấu tạo nào sau đây là đúng của X ?

Trang 14

A Val-Phe-Gly-Ala B Ala-Val-Phe-Gly

Bài 7 (B-2014): Có bao nhiêu tripeptit (mạch hở) khi thủy phân hoàn toàn đều thu

được sản phẩm gồm alanin và glyxin? A 8 B 5 C 7 D 6

Mức độ vận dụng

Bài 8: Cho peptit X chỉ do n gốc glyxin tạo nên có khối lượng phân tử là 303 đvC.

Peptit X thuộc loại ?

A tripeptit B đipetit C tetrapeptit D pentapeptit

Hướng dẫn: n.Gly → (X) + (n-1) H2O

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng phân tử ta có:

75.n = 303 + (n-1)18 => n = 5 Vậy (X) là pentapeptit

Bài 9: Cho một (X) peptit được tạo nên bởi n gốc glyxin và m gốc alanin có khối

lượng phân tử là 274 đvC Peptit (X) thuộc loại ?

A tripeptit B đipeptit C tetrapeptit D pentapeptit

Hướng dẫn: n.Gly + m.Ala → (X) + (n + m - 1) H2O

75.n + 89.m = 274 + (n + m -1)18 => 57.n + 71.m = 256 Chỉ có cặp n=2, m=2 thõamãn Vậy X là tetrapeptit

Bài 10: Cho một (X) peptit được tạo nên bởi n gốc Glyxin và m gốc Alanin có khối

lượng phân tử là 203 đvC Trong (X) có ?

A 2 gốc Gly và 1 gốc Ala B 1 gốc Gly và 2 gốc Ala

C 2 gốc Gly và 2 gốc Ala D 2 gốc Gly và 3 gốc Ala

Hướng dẫn: n.Gly + m.Ala → (X) + (n + m -1) H2O

Trang 15

- Có thể giải toán theo 1 hoặc nhiều cách:

+ Cách 1: Áp dụng bảo toàn số mol mắt xích mỗi peptit

+ Cách 2: Viết và tách các phương trình phân li

+ Cách 3: Có thể giả sử phản ứng thủy phân không hoàn toàn peptit

(X)m + H2O → (X)m-1 + (X)m-2 + … + X (1)

thành phản ứng hoàn toàn: (X)m + (m-1)H2O → mX (2)

Trong đó số mol của X ở (2) bằng:

(m-1) mol (X)m-1 + (m-2) mol (X)m-2 +…+ mol X(1)

Từ đó tính số mol của (X)m hoặc tính số mol H2O và bảo toàn khối lượng

+ Cách 4: Dựa vào tỉ lệ số mol các peptit và amino axit được tạo ra, viết và cân

bằng phương trình, từ đó giải toán

Thủy phân 101,17 gam một tetrapeptit mạch hở: Ala-Ala-Ala-Ala thu được hỗn

hợp gồm 42,72 gam Ala; m gam Ala-Ala; 27,72 gam Ala-Ala-Ala Giá trị của m là:

Giải:

Áp dụng bảo toàn số mol mắt xích mỗi peptit

nAla= 42,72: 89 = 0,48 mol; nAla-Ala-Ala = 27,72 : 231 = 0,12 mol

Trang 16

Thủy phân một lượng tetrapeptit X mạch hở chỉ thu được 14,6 gam Ala- Gly; 7,3

gam Gly-Ala; 6,125 gam Gly-Ala-Val; 1,875 gam Gly; 8,775 gam Val; m gam hỗnhợp gồm Ala-Val và Ala Giá trị của m là:

Giải:

Áp dụng bảo toàn số mol mắt xích mỗi peptit

Số mol các sản phẩm:

n Ala- Gly = 0,1 mol; nGly-Ala= 0,05 mol; n Gly-Ala-Val = 0,025 mol;

nGly = 0,025 mol; nVal = 0,075 mol

Đặt nAla-Val = a mol; nAla= b mol

Từ hỗn hợp sản phẩm, áp dụng dạng 2 ta dễ dàng ghép mạch peptit ban đầu là:Ala-Gly-Ala-Val (x mol)

- Bảo toàn gốc Gly, ta có:

Cách 1: Áp dụng bảo toàn số mol mắt xích mỗi peptit

Số mol các sản phẩm:

Trang 17

n Gly = 0,05 mol; nGly-Gly = 0,035 mol; nGly-Gly-Gly = 0,005 mol;

Đặt nHep = x mol

- Bảo toàn gốc Gly, ta có:

x.7 = 0,05 1 + 0,035 2 + 0,005 3 => x = 0,1357 mol

=> m (M,Q) = 0,1357 435 = 8,389 (g)

Cách 2: Viết và tách các phương trình phân li

(Gly)7 → 2(Gly)3 + Gly ;

Cách 3: Dựa vào tỉ lệ số mol các peptit và amino axit được tạo ra, viết và cân

bằng phương trình, từ đó giải toán

Do hai peptit có tỉ lệ số mol phản ứng 1:1 nên xem hỗn hợp M, Q là mộtHeptapeptit: H[NHCH2CO]7OH, và có M = 435g/mol

- Phản ứng : 277 (Gly)7 (Gly)3 + 7 (Gly)2 + 10 (Gly)

Giải:

-Từ % khối lượng oxi trong A ta có:

Trang 18

42,67 = O.100

A

M

M => MA = 75 => A: Glyxin

=> Tetrapeptit là H[NHCH2CO]4OH với M= 75.4 – 3.18 = 246g/mol

Tính số mol: Tripeptit là : 28,35: 189 = 0,15(mol)

Đipeptit là : 79,2 : 132 = 0,6 (mol) Glyxin: 101,25 : 75 = 1,35(mol)

Cách 1: Áp dụng bảo toàn số mol mắt xích mỗi peptit (bảo toàn gốc Gly)

Đặt nX = a (mol)

a.4 =0,15 3 + 0,6.2 + 1,35.1=> a= 0,75 (mol) => m= 0,75 246 = 184,5 (gam)

Cách 2: Viết và tách các phương trình phân li

(Gly)4 → (Gly)3 + Gly

0,15 mol 0,15 mol 0,15 mol

(Gly)4 → (Gly)2 + 2Gly

0,6 mol 0,6 mol 1,2 mol

→ m = (0,15 + 0,6) 246 = 184,5 gam

Cách 3: Viết và cân bằng phản ứng

5 (Gly)4 → (Gly)3 + 4 (Gly)2 + 9 Gly

0,75 mol 0,15 mol 0,6 mol 1,35 mol

→ m = 0,75 246 = 184,5 gam

Cách 4: Giả sử phản ứng thủy phân hoàn toàn

(Gly)4 + 3H2O → 4 Gly

0,75 mol 2,25 mol 3 mol

Tổng số mol Gly sinh ra là: 0,15.3 + 0,6.2 + 1,35 = 3 mol

→ m = 0,75 246 = 184,5 gam hoặc m = 3.75 -18.2,25 = 184,5 gam

Nhận xét: Ta thấy làm theo cách bảo toàn số mol mỗi mắt xích nhanh, gọn và

dễ vận dụng Ngoài ra, để giải bài tập thủy phân không hoàn toàn peptit chúng ta

còn có nhiều hơn 4 cách giải (Ví dụ 5)

Ví dụ 5:

Trang 19

Thủy phân m gam một tetrapeptit mạch hở Ala-Ala-Ala-Ala thu được hỗn hợp

gồm 28,48 gam Ala; 32 gam Ala-Ala; 27,72 gam Ala-Ala-Ala Tính m ?

Giải:

Mtetrapeptit = 302 g/mol; MAla-Ala = 160 g/mol; MAla-Ala-Ala = 231g/mol

nAla = 0,32 mol; nAla-Ala = 0,2 mol; nAla-Ala-Ala = 0,12 mol;

Cách 1: Áp dụng bảo toàn số mol gốc Ala:

nAla-Ala-Ala-Ala = (nAla + 2 nAla-Ala + 3 nAla-Ala-Ala ) : 4 = 0,27 (mol)

=> mtetrapeptit = 0,27 302 = 81,54 (g)

Cách 2: Qui đổi sản phẩm về một chất đơn giản:(Ala)

Ta có: 1 Ala-Ala ↔ 2 Ala; 1 Ala-Ala-Ala ↔ 3 Ala

=> �n Ala= 0,4 + 0,36 + 0,32 = 1,08 mol

=> ntetrapeptit = �n Ala:4 = 0,27 (mol)

=> mtetrapeptit = 0,27 302 = 81,54 (g)

Cách 3: Viết và tách phương trình phân li:

(Ala)4 → (Ala)3 + Ala (Ala)4 → 2 (Ala)2 (Ala)4 → 4 Ala

=> nAla-Ala-Ala-Ala = 0,12 + 0,1+ 0,05 = 0,27 mol

=> mAla-Ala-Ala-Ala = 0,27.302 = 81,54 (g)

Cách 4: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

(Ala)4 + H2O → (Ala)3 + Ala

0,12mol 0,12 mol 0,12 mol

Trang 20

=> m = 28,48+ 27,72 + 32- 6,66 = 81,54 (g)

Cách 5: Bảo toàn nguyên tố N:

n N trong (Ala-Ala-Ala-Ala) = n N trong (Ala) + 2 n N trong (Ala-Al) + 3 n N trong (Ala-Ala-Ala)

<=> 4.m/302 = 0,32 + 2 0,2 + 3 0,12

=> m= 81,54 (g)

Cách 6: Bảo toàn số liên kết peptit (CO-NH):

- Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

2

H O

m phản ứng= m- (28,48 + 32 + 27,72) => n H O2 = (m-88,2)/18 (mol)

- Số mol liên kết peptit ban đầu bằng số mol liên kết peptit sản phẩm:

n Ala n Ala Ala n Ala Ala Ala

II.3.3 Bài tập tự luyện

Dạng 3: Bài tập về thủy phân không hoàn toàn peptit Mức độ vận dụng

Bài 1: Khi thuỷ phân m gam tetrapeptit Ala-Gly-Val-Gly (H+ xúc tác) thu được 0,5mol Ala-Gly, 0,3 mol Gly-Val, 0,4 mol Ala, còn lại là Gly và Val với tổng khốilượng là a gam Giá trị của a là:

Hướng dẫn: Nhận thấy nAla = 0,9 mol = nX

Trong đó đặt X là: Ala-Gly-Val-Gly

Ta có: nGly = 1,8 mol và nVal = 0,9 mol

Trong a gam thu được có nGly = 1,8 - 0,5- 0,3 = 1 mol; nVal = 0,9 - 0,3 = 0,6 mol.Vậy giá trị của a: 145,2 gam

Trang 21

Bài 2(A-2013): Cho X là hexapeptit, Ala-Gly-Ala-Val-Gly-Val và Y là tetrapeptit

Gly-Ala-Gly-Glu Thủy phân hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm X và Y thu được 4amino axit, trong đó có 30 gam glyxin và 28,48 gam alanin Giá trị của m là

Hướng dẫn: nGly = 0,4 và nAla = 0,32 → nX = x và nY = y → 2x + 2y = 0,4 và 2x + y = 0,32 →

x = 0,12 và y = 0,08

mVal = 0,12.2.117 = 28,08 và mGlu = 0,08.147 = 11,76 → m + 18.5.0,12 + 18.3.0,08 = 30 +28,48 + 28,08 + 11,76 → m = 83,2

hoặc m = 472.0,12 + 332.0,08 = 83,2 gam

Bài 3: Thủy phân m gam tetrapeptit Ala-Gly-Ala-Gly thu được hỗn hợp gồm 21,7

gam Ala-Gly-Ala, 14,6 gam Ala–Gly và 7,5 gam Gly Giá trị của m là

A 42,16 gam B 43,8 gam C 41,1 gam D 34,8 gam

Bài 4: 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 molAla Tỉ lệ x : y là

A 11 : 16 hoặc 6 : 1 B 2 : 5 hoặc 7 : 20

C 2 : 5 hoặc 11 : 16 D 6 : 1 hoặc 7 : 20

Bài 5: X là một tetrapeptit cấu tạo từ aminoaxit A no, mạch hở, trong phân tử A

có 1 nhóm -NH2 và 1 nhóm -COOH Trong A, Oxi chiếm 42,67% khối lượng.Thủy phân m gam X trong môi trường axit thì thu được 28,35(g) tripeptit; 79,2(g)đipeptit và 101,25(g) A Giá trị của m là

Bài 6: X là một Hexapeptit cấu tạo từ một amino axit H2N-CnH2n-COOH (Y) Y cótổng % khối lượng Oxi và Nitơ là 61,33% Thủy phân m(g) X trong môi trường axitthu được 30,3(g) pentapeptit; 19,8(g) đipeptit và 37,5(g) Y Giá trị của m là?

Bài 7: X là một tetrapeptit cấu tạo từ một amino axit (A) no, mạch hở có 1 nhóm –

COOH; 1 nhóm –NH2 Trong A, %N = 15,73% (về khối lượng) Thủy phân m gam

X trong môi trường axit thu được 41,58 gam tripeptit; 25,6 gam đipeptit và 92,56gam A Giá trị của m là :

A 149 gam B 161 gam C 143,45 gam D 159 gam

Bài 8: Tripeptit A và tetrapeptit B đều được tạo ra từ một amino axit X mạch hở

Định dạng
Số trang	43
Dung lượng	530,5 KB