PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN THỦY PHÂN PEPTIT ÔN THI THPT QG MÔN HÓA HỌC NĂM 2020
PHẦN I: Các dạng toán
1. Phản ứng thủy phân của Peptit:
a. Thủy phân hoàn toàn: theo phương trình phản ứng
H[NHRCO]nOH + (n-1) H2O → nH2NRCOOH.
b. Thủy phân không hoàn toàn
Cách giải :
*Áp dụng ĐLBTKL tính lượng nước khi biết khối lượng Peptit phản ứng và khối lượng chất sinh ra.
*Áp dụng ĐLBTKL tính được lượng muối khi cho Aminoacid sinh ra tác dụng với HCl, H2SO4.
* Khi tinh toán nên tính theo cách 2 ở trên.
Tính nhanh khối lượng Mol của Peptit:
H[NHCH2CO]4OH . Ta có M= MGli x 4 – 3x18 = 246g/mol
H[NHCH(CH3)CO]3OH Ta có M= MAla x 3 – 2x18 = 231g/mol
H[NHCH2CO]nOH . Ta có M= [MGli x n – (n-1).18]g/mol
* Đối với 2 Peptit khi thủy phân có tỉ lệ số mol bằng nhau,thì ta xem 2 Peptit đó là một Peptit và ghi phản ứng ta nên ghi gộp. Khối lượng mol của Petpti chính là tổng khối lượng mol của 2 Peptit đó.
Ví dụ: Tripeptit H[NHCH2CO]3OH và Tetrapeptit H[NHCH2CO]4OH (có số mol bằng nhau) thì ta xem 2 Peptit đó là Heptapeptit: H[NHCH2CO]7OH và M= 435g/mol
Ví dụ:
Bài 1: X là một Tetrapeptit cấu tạo từ Aminoacid A, trong phân tử A có 1 nhóm(-NH2), 1 nhóm (-COOH) ,no, mạch hở. Trong A Oxi chiếm 42,67% khối lượng. Thủy phân m gam X trong môi trường acid thì thu được 28,35(g) tripeptit; 79,2(g) đipeptit và 101,25(g) A. Giá trị của m là?
A. 184,5. B. 258,3. C. 405,9. D. 202,95.
Hướng dẫn:
Từ % khối lượng Oxi trong A ta xác định được A là Gli ( H2NCH2COOH) với M=75
→ Công thức của Tetrapeptit là H[NHCH2CO]4OH với M= 75x4 – 3x18 = 246g/mol
Tính số mol: Tripeptit là : 28,35: 189 = 0,15(mol)
Đipeptit là : 79,2 : 132 = 0,6 (mol)
Glyxin(A) : 101,25 : 75 = 1,35(mol).
Giải gọn như sau: Đặt mắt xích NHCH2CO = X
Ghi sơ đồ phản ứng :
(X)4 → (X)3 + X
0,15 0,15 0,15 mol
(X)4 → 2 (X)2
0,3 0,6 mol
(X)4 → 4X
0,3 1,2 mol
Từ sơ đồ trên ta tính được: Số mol X phản ứng là: (0,15+0,3+0,3)=0,75mol
→ m = 0,75.246 =184,5(g)
Bài 2: Thủy phân hoàn toàn 143,45 gam hỗn hợp A gồm hai tetrapeptit thu được 159,74 gam hỗn hợp X gồm các Aminoacid (Các Aminoacid chỉ chứa 1nhóm -COOH và 1 nhóm -NH2 ) . Cho tòan bộ X tác dụng với dung dịch HCl dư,sau đó cô cạn dung dịch thì nhận được m(gam) muối khan. Tính khối lượng nước phản ứng và giá trị của m lần lượt bằng?
a. 8,145(g) và 203,78(g).
b. 32,58(g) và 10,15(g).
c. 16,2(g) và 203,78(g)
d. 16,29(g) và 203,78(g).
Hướng dẫn: Đặt Công thức chung cho hỗn hợp A là H[NHRCO]4OH
Ta có phản ứng : H[NHRCO]4OH + 3H2O → 4 H2NRCOOH
Hay: (X)4 + 3H2O → 4X ( Trong đó X = HNRCO)
Áp dụng ĐLBTKL nH2O = \(\frac{{mX - mA}}{{18}} = 0,905(mol)\) → mH2O = 16,29 gam.
Từ phản ứng nX = \(\frac{4}{3}.0,905(mol)\)
Phản ứng của X tác dụng với HCl : X + HCl → X.HCl
Áp dụng BTKL→ m(Muối) = mX + mHCl = 159,74 + \(\frac{4}{3}.0,905(mol)\) .36,5 = 203,78(g)
Bài 3: Tripeptit M và Tetrapeptit Q được tạo ra từ một aminoacid X mạch hở ( phân tử chỉ chứa 1 nhóm NH2 ). Phần trăm khối lượng Nito trong X bằng 18,667%. Thủy phân không hoàn toàn m(g) hỗn hợp M,Q(có tỉ lệ số mol 1:1) trong môi trường Acid thu được 0,945(g) M; 4,62(g) đipeptit và 3,75 (g) X.Giá trị của m?
A. 4,1945(g). B. 8,389(g). C. 12,58(g). D. 25,167(g).
Hướng dẫn:
Cách 1: Ta có %N = \(\frac{{14}}{{MX}} = \frac{{18,667}}{{100}} \Rightarrow MX = 75\) X là Glyxin
Do hai peptit có tỉ lệ số mol phản ứng 1:1 nên xem hỗn hợp M,Q là một Heptapeptit : H[NHCH2CO]7OH và có M = 435g/mol.
Sơ đồ phản ứng : \(\frac{{27}}{7}\) (Gli)7 + H2O → (Gli)3 + 7 (Gli)2 + 10 (Gli)
\(\frac{{27}}{7}\) 0,005mol 0,005mol 0.035mol 0.05mol
→ m(M,Q) = \(\frac{{27}}{7}\) 0,005mol.435 = 8,389(g)
Cách 2
(Gli)7 → 2(Gli)3 + Gli ; (Gli)7 → 3 (Gli)2 + Gli và (Gli)7 → 7(Gli)
0,0025mol 0,005mol 0,0025 0,035/3 0,035mol 0,035/3 0,0358/7 0.0358
Từ các phản ứng tính được số mol của (Gli)7 là : 0.01928(mol)
2. Phản ứng cháy của Peptit:
Ví dụ: Tripeptit mạch hở X và Tetrapeptit mạch hở Y được tạo từ một Aminoacid no, hở trong phân tử có 1nhóm (-NH2 ) và 1nhóm (-COOH). Đốt cháy X và Y. Vậy làm thế nào để đặt CTPT cho X,Y? Ta làm như sau:
Từ CTPT của Aminoacid no 3CnH2n+1O2N – 2H2O thành CT C3nH6n – 1O4N3 (đây là công thứcTripeptit) Và 4 CnH2n+1O2N – 3H2O thành CT C4nH8n – 2O5N4 (đây là công thứcTetrapeptit) ...... Nếu đốt cháy liên quan đến lượng nước và cacbonic thì ta chỉ cần cân bằng C,H để tình toán cho nhanh.
C3nH6n – 1O4N3 + pO2 → 3nCO2 + (3n-0,5)H2O + N2
C4nH8n – 2 O5N4 + pO2 → 4nCO2 + (4n-1)H2O + N2
Tính p(O2) dùng BT nguyên tố Oxi?
Bài 4: Tripeptit mạch hở X và Tetrapeptit mạch hở Y đều được tạo ra từ một aminoacid no,mạch hở có 1 nhóm –COOH và 1 nhóm –NH2 .Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X thu được sản phẩm gồm H2O,CO2 và N2 trong đó tổng khối lượng CO2 và H2O bằng 36,3(g) .Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol Y thì số mol O2 cần phản ứng là?
a. 2,8(mol). b. 1,8(mol). c. 1,875(mol). d. 3,375 (mol)
Hướng dẫn:
Rõ ràng X,Y đều sinh ra do Aminoacid có CT CnH2n+1O2N.
Do vậy ta có CT của X,Y tương ứng là: C3nH6n – 1O4N3(X) , C4nH8n – 2O5N4(Y).
Phản ứng cháy X: C3nH6n – 1O4N3 + pO2 → 3nCO2 + (3n-0,5)H2O + N2
0,1mol 0,3n(mol) 0,3(3n-0,5)mol
Ta có phương trình tổng khối lượng H2O và CO2 : 0,3[44.n + 18. (3n-0,5)] = 36.3 n = 2
Phản ứng cháy Y: C4nH8n – 2 O5N4 + pO2 → 4nCO2 + (4n-1)H2O + N2 .
0,2mol 0,2.p 0,8n (0,8n -0,2)
Áp dụng BT nguyên tố Oxi :
0,2.5+ 0,2.2p = 0,8.2.2 +(0,8.2 -0,2) p = 9. → nO2 = 9x0,2 = 1,8(mol)
PHẦN II: BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1: Thủy phân hoàn toàn 60(g) hỗn hợp hai Đipeptit thu được 63,6(g) hỗn hợp X gồm các Aminoacid no mạch hở (H2NRCOOOH). Nếu lấy 1/10 hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HCl dư thu được m(g) muối. Giá trị của m là?
a. 7,82. b. 8,72. c. 7,09. d.16,3.
Bài 2: Thủy phân hết m(g) Tetrapeptit Ala-Ala-Ala-Ala thu được hỗn hợp gồm 28,48(g) Ala ; 32(g) Ala-Ala và 27,72(g) Ala-Ala-Ala. Giá trị của m?
a. 66,44. b. 111,74. c. 81,54. d. 90,6.
Bài 3: X là một Hexapeptit cấu tạo từ một Aminoacid H2N-CnH2n-COOH(Y). Y có tổng % khối lượng Oxi và Nito là 61,33%. Thủy phân hết m(g) X trong môi trường acid thu được 30,3(g) pentapeptit, 19,8(g) đieptit và 37,5(g) Y. Giá trị của m là?
a. 69 gam. B. 84 gam. c. 100 gam. d.78 gam.
Bài 4: 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 92,56 gam A. Giá trị của m là :
a. 149 gam. b. 161 gam. c. 143,45 gam. d. 159 gam.
Bài 5: X là tetrapeptit Ala-Gly-Val-Ala, Y là tripeptit Val-Gly-Val. Đun nóng m gam hỗn hợp X và Y có tỉ lệ số mol nX : nY = 1 : 3 với 780 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ), sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch Z. Cô cạn dung dịch thu được 94,98 gam muối. m có giá trị là
a.. 68,1 gam. b. 64,86 gam. c. 77,04 gam. d. 65,13 gam.
Bài 6 Đipeptit mạch hở X và Tripeptit mạch hở Y đều được tạo ra từ một Aminoacid no,mạch hở có 1 nhóm –COOH và 1 nhóm –NH2 .Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y thu được sản phẩm gồm H2O,CO2 và N2 trong đó tổng khối lượng CO2 và H2O bằng 54,9(g) .Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X,sản phẩm thu được cho lội qua dung dịch nước vôi trong dư thì được m(g) kết tủa . Giá trị của m là?
a. 45. b. 120. c.30. d.60
...
Trên đây là phần trích dẫn Phương pháp giải bài toán thủy phân Peptit - Ôn thi THPT QG môn Hóa học năm 2020, để xem toàn bộ nội dung chi tiết, mời các bạn cùng quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải về máy.
Chúc các em đạt điểm số thật cao trong kì thi sắp đến!
Ngoài ra các em có thể tham khảo thêm một số tài liệu cùng chuyên mục tại đây:
