VẬN DỤNG LINH HOẠT CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀNPHÁT 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 –NH2 và 1 nhóm –COOH: - Đốt peptit và đốt a.a tương ứng.
C; N và O
2 cần đốt bảo toàn;

(a.a) >

(peptit)

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.
Ví dụ: Công thức tổng quát của peptit có n mắt xích là a.a no có x nguyên tử C chứa 1 nhóm –NH
2 và 1 nhóm –COOH và C
nxH
2nx+2-nN
nO
n+1. Đốt a mol peptit đó:
BÀI TẬP MẪU
Hướng dẫn:
Chọn đáp án CNhận xét:Biểu thức n
Ala-Ala-Ala-Ala = (0,32 + 0,22 + 0,12.3)/4 thực chất thể hiện sự bảo toàn nguyên tố N. mol N trong tetrapeptit bằng tổng mol N trong các peptit mạch ngắn hơn.
Hướng dẫn:Thủy phân X thu được A-G-G; G-V; V-A; X là pentapeptit nên X có thể có các công thức sau
A-G-G-V-A; V
-A-G-G-V; G-V
-A-G-GTH1: X có công thức
A-G-G-V-A
TH2: X có công thức V
-A-G-G-V
TH3: X có công thức G-V
-A-G-G
⇒
Chọn đáp án B.
Hướng dẫn:
Chú ý: Từ Bảo toàn nguyên tố Na. Ta tìm được số mol của 2 chất trong Y.

⇒
Chọn đáp án B.
Hướng dẫn:
⇒
Chọn đáp án B.
Hướng dẫn:
Phản ứng cháy:
Phản ứng thủy phân:
⇒
Chọn đáp án B.Ví dụ 7: Đun nóng 4,63 gam hỗn hợp X gồm ba peptit mạch hở với dung dịch KOH (vừa 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 H
2NC
mH
nCOOH. Đốt cháy hoàn toàn 4,63 gam X cần 4,2 lít O
2 (đktc), hấp thụ hết sản phẩm cháy (CO
2, H
2O, N
2) 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:
Hướng dẫn:Chú ý: Đề bài không cho các a.a no
Phản ứng cháy:
Phản ứng thủy phân:
⇒
Chọn đáp án C.
Hướng dẫn:Phản ứng thủy phân:B có công thức: NH
2CH
2COOC
2H
5Dễ dàng tìm được n
A= 0,03; n
B= 0,06
Chú ý:Nếu thiết lập phương trình (3) theo hướng sau:
Giải hệ gồm (1) (2) và (3’) không ra nghiệm do (3’) thực chất là phương trình hệ quả của (1) và (2).
Hướng dẫn:
⇒
Chọn đáp án B.
Phân tích:Bài hỏi % khối lượng của muối Ala như vậy phải biết được số mol của muối Ala. Ở đây có 3 muối của a.a như vậy cần 3 phương trình:
- Biểu diễn % của muối Gly (Dùng bảo toàn khối lượng)
- Mol Oxi cần đốt 0,045 mol A (Dùng công thức x+y/4-z/2)
- 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.
Hướng dẫn:Trong 13,68 gam A
Trong 0,045 mol A (đã tìm được mA = 9,12 gam)
⇒
Chọn đáp án C.Nhận xét:Bài toán có sử dụng biểu thức tính mol oxi (ví dụ với Gly (C
2H
5NO
2) 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.
Hướng dẫn:
Giải hệ (1) (2) được a = 0,03; b = 0,02
⇒
Chọn đáp án C.Ví dụ 13: Trộn a (g) hỗn hợp A gồm 3 amino axit X, Y, Z chứa chỉ 1 nhóm –NH
2 trong phân tử với b (g) axit glutamic thu được hỗn hợp B. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp B thu được hỗn hợp khí và hơi C. Cho C lội từ từ qua dung dịch Ba(OH)
2 thấy khối lượng dung dịch giảm
so 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 O
2 (đktc). Biết Y và Z là đồng phân cấu tạo của nhau, và cùng thuộc dãy đồng đẳng của Glyxin, M
X<m
Y . 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?
Tóm tắt đề bài
Hướng dẫn:
Thí nghiệm 1 và 2:
Thí nghiệm 3:

⇒ Chọn đáp án B.
Nhận xét:
MX < 103 à 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.
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
(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)
- 4,050
| - 58,050
| - 22,059
| - 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
- 100 gam
| - 78 gam
| - 84 gam
| - 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:

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 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:
(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 α-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
(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 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
(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
- Ala-Phe-Gly Gly-Phe-Ala-Gly Ala-Phe-Gly-Ala 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-Ala-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 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
- 99,3 và 30,9
| - 84,9 và 26,7
| - 90,3 và 30,9
| - 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 dung dịch NaOH 1M, thu được một muối duy nhất và 2,688 lít khí (đktc) T (T có tỉ khối hơi so với H2 <15). Mặt khác 19,3 gam E tác dụng HCl dư thu được m gam muối. Giá trị của m là
Câu 24: Hỗn hợp M gồm peptit A mạch hở có công thức CxHyN5O6 và hợp chất B có công thức phân tử là C4H9NO2. Lấy 0,18 mol M tác dụng vừa đủ với 0,42 mol NaOH chỉ thu được sản phẩm là dung dịch gồm ancol etylic và a mol muối của glyxin, b mol muối của
alanin. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 26,85 gam hỗn hợp M bằng lượng oxi vừa đủ rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy (CO2, H2O, N2) vào bình đựng nước vôi dư thì thấy thoát ra 1 chất khí duy nhất đồng thời khối lượng bình tăng thêm 61,55 gam. Biết rằng N2 không tan trong nước. Tỉ lệ a:b bằng
(Sở GD ĐT Bắc Ninh/thi thử lần 1-2016)
Câu 26: Thủy phân m gam hỗn hợp X gồm tetrapeptit A và một pentapeptit B bằng dung dịch NaOH vừa đủ rồi cô cạn thu được (m + 23,7) gam hỗn hợp muối của Gly và Ala. Đốt cháy toàn bộ lượng muối sinh ra bằng một lượng Oxi vừa đủ thu được Na2CO3 và hỗn hợp hơi Y gồm CO2, H2O và N2. Dẫn toàn bộ hỗn hợp hơi Y đi rất chậm qua bình đựng dung dịch NaOH đặc dư thấy khối lượng bình tăng 84,06 gam và có 7,392 lít một khí duy nhất (đktc) thoát ra khỏi bình. Biết thủy phân A hay B đều thu được Gly và Ala. Thành phần phần trăm khối lượng của A trong hỗn hợp X là:
- 53,06%
| - 35,37%
| - 30,95%
| - 55,92%
|
(Thi thử THPT QG lần 4 – Thầy Nguyễn Văn Duyên – TP Hồ Chí Minh/2015)
Câu 27: Lys-Ala-Ala-Lys (C); nA:nB:nC = 4:2:1, trong đó X1, X2, X3 là các α-aminoaxit no mạch hở; phân tử có 1 nhóm –NH2; 1 nhóm –COOH. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, đun nóng thu được dung dịch chứa m + 9,04 (gam) muối của các α-aminoaxit. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X thu được 20,496 lít CO2 (đktc) và 15,39 gam H2O. Khối lượng muối thu được khi cho cùng lượng X trên tác dụng với H2SO4 loãng dư rồi cô cạn cẩn thận là
(Phan Thanh Tùng/Sinh viên ĐH Y Dược Cần Thơ)
Câu 28: Hỗn hợp X gồm axit glutamic và 1 đipeptit cấu tạo từ α-aminoaxit no mạch hở chứa 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH. Đốt hỗn hợp X cần 1,995 mol O2 thu được 4,256 lít N2 (đktc). Nếu đốt 0,1 mol tripeptit tương ứng đipeptit trên rồi dẫn sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch NaOH dư thì khối lượng bình tăng bao nhiêu gam?
Câu 30: Cho hỗn hợp A gồm 3 peptit X, Y, Z mạch hở có tỉ lệ mol lần lượt là 1:2:3. Trong A chỉ chứa các mắt xích Ala, Val. Biết trong X chỉ chứa 1 loại mắc xích, thủy phân hoàn toàn Z thu được 1 loại α-aminoaxit duy nhất. Hòa tan hoàn toàn 6,92 gam A vào 1,92 gam dung dịch NaOH 25% thu được dung dịch B. Trung hòa hết lượng NaOH dư trong B bằng
dung dịch HNO3 30% vừa đủ thu dung dịch C. Cô cạn C, phần hơi chứa 25,74 gam hơi nước và hỗn hợp rắn khan D. Đốt cháy hoàn toàn D trong không khí cần ít nhất 7,952 lít O2 (đktc). Tỉ lsố (mY.mZ)/mX gần nhất với giá trị nào sau đây. Biết tổng số liên kết peptit trong A là 5 và mỗi peptit có số N<4.
(Nguồn đề: Thầy Lê Trường Sơn- Trường THPT chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm, Vĩnh Long)
BẢNG ĐÁP ÁN
1D | 2A | 3B | 4B | 5B | 6C | 7B | 8C | 9A | 10A |
11D | 12A | 13A | 14A | 15A | 16B | 17B | 18B | 19A | 20B |
21B | 22B | 23C | 24A | 25A | 26A | 27B | 28C | 29C | 30A |
</m
Tải về
Từ site Trường THPT Nghèn, huyện Can Lộc, tỉnh Hà Tĩnh:
( Dung lượng: 190.38 KB )