SKKN Giúp học sinh phân dạng và giải nhanh các bài toán peptit

SKKN Giúp học sinh phân dạng và giải nhanh các bài toán peptit

Trong những năm gần đây, các phương pháp giải nhanh toán hóa học không ngừng phát triển, đây là hệ quả tất yếu khi Bộ giáo dục và đào tạo triển khai hình thức thi trắc ngiệm với bộ môn hóa học. Với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay thì việc giải nhanh các bài toán hóa học là yêu cầu hàng đầu của học sinh, yêu cầu phải tìm ra được phương pháp giải toán một cách nhanh nhất, nó không những giúp học sinh tiết kiệm được thời gian làm bài mà còn rèn luyện được tư duy và năng lực phát hiện vấn đề của các em. Vì vậy việc nghiên cứu, tìm tòi và xây dựng các phương pháp giải nhanh các bài tập hóa học là một việc rất cần thiết để giúp các em đạt kết quả cao trong các kỳ thi trung học phổ quốc gia hay thi học sinh giỏi. Tuy nhiên hóa học là một môn khoa học thực nghiệm nên để áp dụng tốt các phương pháp giải nhanh mà vẫn giúp học sinh hiểu được bản chất hóa học là một vấn đề khá khó khăn. Nó không những yêu cầu học sinh phải nắm vững và hiểu rõ hệ thống kiến thức lí thuyết mà còn phải thành thạo trong việc sử dụng các kĩ năng giải bài tập và đặc biệt phải có phương pháp giải nhanh cho từng dạng bài tập.

Trong quá trình giảng dạy môn hóa học ở trường THPT, đặc biệt là trong quá trình ôn luyện cho học sinh thi học sinh giỏi, thi Đại học, thi trung học phổ thông quốc gia, tôi nhận thấy bài tập phần peptit là một chuyên đề hay, khó và khá quan trọng. Tuy nhiên, tài liệu viết về bài tập 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 peptit cung cấp cho học sinh chưa được nhiều. Khi gặp các bài toán peptit như: Thủy phân hỗn hợp nhiều peptit chưa biết loại gì, biết tỉ lệ số mol của chúng và biết tổng số liên kết peptit, tìm khối lượng hỗn hợp peptit; hay bài toán thủy phân peptit không hoàn toàn, thu được hỗn hợp peptit, đem đốt cháy hỗn hợp này bằng O2 vừa đủ rồi cho sản phẩm hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2, tìm khối lượng kết tủa, tìm lượng O2 cần dùng. học sinh thường rất lúng túng trong việc tìm ra phương pháp giải phù hợp, thường bỏ qua nên hay bị mất điểm. Do đó, việc nghiên cứu để phân dạng và xây dựng phương pháp giải nhanh các bài toán phần peptit là việc rất cần thiết.

 

doc 23 trang thuychi01 10830
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "SKKN Giúp học sinh phân dạng và giải nhanh các bài toán peptit", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
 MỤC LỤC
A. Mở đầu.............02
I. Lí do chọn đề tài..............................................................................02
II. Mục đích và nhiệm vụ của đề tài....................................................03
III. Đồi tượng nghiên cứu ..........03
 IV. Phạm vi áp dụng.........................................................................03
 V. Phương pháp ............... .03
B. Giải quyết vấn đề.....04
I. Thực trạng......................................................................................04
II. Giải pháp.......................................................................................04
Phần 1: Cơ sở lí luận về peptit............................................04
Phần 2: Một số dạng bài tập về peptit .....................07
 - Dạng 1: Xác định loại peptit nếu đề cho khối lượng phân tử..........07
 - Dạng 2: Bài toán thủy phân không hoàn toàn peptit......................08
 - Dạng 3: Bài toán thủy phân hoàn toàn peptit trong môi trường axit..12
 - Dạng 4: Bài toán thủy phân hoàn toàn peptit trong môi trường kiềm..15 
 - Dạng 5: Bài toán tổng hợp: Đốt cháy peptit kết hợp với phản ứng thủy 
 phân..................................................................................................17
C. Kết luận ............21
 I. Kết quả đạt được và bài học kinh nghiệm.................21
 II. Kiến nghị và đề xuất..........21
 Tài liệu tham khảo ....................22
A. MỞ ĐẦU
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
 Trong những năm gần đây, các phương pháp giải nhanh toán hóa học không ngừng phát triển, đây là hệ quả tất yếu khi Bộ giáo dục và đào tạo triển khai hình thức thi trắc ngiệm với bộ môn hóa học. Với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay thì việc giải nhanh các bài toán hóa học là yêu cầu hàng đầu của học sinh, yêu cầu phải tìm ra được phương pháp giải toán một cách nhanh nhất, nó không những giúp học sinh tiết kiệm được thời gian làm bài mà còn rèn luyện được tư duy và năng lực phát hiện vấn đề của các em. Vì vậy việc nghiên cứu, tìm tòi và xây dựng các phương pháp giải nhanh các bài tập hóa học là một việc rất cần thiết để giúp các em đạt kết quả cao trong các kỳ thi trung học phổ quốc gia hay thi học sinh giỏi. Tuy nhiên hóa học là một môn khoa học thực nghiệm nên để áp dụng tốt các phương pháp giải nhanh mà vẫn giúp học sinh hiểu được bản chất hóa học là một vấn đề khá khó khăn. Nó không những yêu cầu học sinh phải nắm vững và hiểu rõ hệ thống kiến thức lí thuyết mà còn phải thành thạo trong việc sử dụng các kĩ năng giải bài tập và đặc biệt phải có phương pháp giải nhanh cho từng dạng bài tập.
Trong quá trình giảng dạy môn hóa học ở trường THPT, đặc biệt là trong quá trình ôn luyện cho học sinh thi học sinh giỏi, thi Đại học, thi trung học phổ thông quốc gia, tôi nhận thấy bài tập phần peptit là một chuyên đề hay, khó và khá quan trọng. Tuy nhiên, tài liệu viết về bài tập 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 peptit cung cấp cho học sinh chưa được nhiều. Khi gặp các bài toán peptit như: Thủy phân hỗn hợp nhiều peptit chưa biết loại gì, biết tỉ lệ số mol của chúng và biết tổng số liên kết peptit, tìm khối lượng hỗn hợp peptit; hay bài toán thủy phân peptit không hoàn toàn, thu được hỗn hợp peptit, đem đốt cháy hỗn hợp này bằng O2 vừa đủ rồi cho sản phẩm hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2, tìm khối lượng kết tủa, tìm lượng O2 cần dùng... học sinh thường rất lúng túng trong việc tìm ra phương pháp giải phù hợp, thường bỏ qua nên hay bị mất điểm. Do đó, việc nghiên cứu để phân dạng và xây dựng phương pháp giải nhanh các bài toán phần peptit là việc rất cần thiết.
Từ nhu cầu đó, tôi mạnh dạn trình bày một số kinh nghiệm “Giúp học sinh phân dạng và giải nhanh các bài toán peptit ” làm sáng kiến kinh nghiệm cho mình. Với hy vọng đề tài này sẽ là một tài liệu tham khảo phục vụ tốt cho việc học tập của các em học sinh 12 và cho công tác giảng dạy của các bạn đồng nghiệp.
II. MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI
1. Mục đích.
 Nhằm nâng cao chất lượng, hiệu quả quá trình giảng dạy và học tập môn hoá học nhất là phần bài tập peptit trong chương trình hóa học hữu cơ lớp 12. Thì đề tài “Giúp học sinh phân dạng và giải nhanh các bài toán peptit” hi vọng sẽ giúp đỡ chính bản thân và các đồng nghiệp trong quá trình giảng dạy. Để từ đó cùng trao đổi và tìm ra giải pháp tốt nhất cho sự dạy và học của học sinh và các đồng nghiệp trong quá trình giảng dạy ôn thi trung học phổ thông quốc gia, ôn thi học sinh giỏi...giúp học sinh tích lũy kiến thức, làm tốt các bài tập và đạt kết quả cao trong các kì thi.
2. Nhiệm vụ. 
 Tổng hợp và cung cấp các phương pháp giải bài tập peptit :
 - Xác định loại peptit nếu đề cho khối lượng phân tử M
 - Bài toán thủy phân không hoàn toàn peptit.
 - Bài toán thủy phân hoàn toàn peptit trong môi trường axit.
 - Bài toán thủy phân hoàn toàn peptit trong môi trường kiềm.
 - Bài toán tổng hợp: Đốt cháy peptit kết hợp với phản ứng thủy phân .
III. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.
 Đề tài nghiên cứu một số dạng bài tập toán về peptit trong chương trình hóa học hữu cơ lớp 12. 
IV. PHẠM VI ÁP DỤNG. 
 Nội dung trong đề tài được áp dụng vào các tiết dạy tự chọn chương amin – amino axit – protein ở lớp 12 và áp dụng cho các lớp ôn thi trung học phổ thông quốc gia hay ôn thi học sinh giỏi.
V. PHƯƠNG PHÁP. 
 Phương pháp nghiên cứu chủ yếu là phương pháp nghiên cứu lí thuyết. Căn cứ vào nhiệm vụ của đề tài, thì phương pháp nghiên cứu dựa trên nội dung kiến thức về peptit và dựa trên cơ sở lí luận về các phương pháp giải bài tập hóa học trong chương trình hoá học hữu cơ để xây dựng hệ thống câu hỏi và bài tập.
B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ.
I. THỰC TRẠNG.
 Trong những năm gần đây bài tập về peptit được sử dụng tương đối nhiều trong các đề thi ĐH – CĐ hay đề thi THPTQG, đề thi HSG. Phương trình thủy phân peptit trong SGK 12 lại không đưa môi trường tham gia vào phản ứng nên khi làm các bài tập thủy phân peptit mà có sự tham gia phản ứng của môi trường thì nhiều học sinh lúng túng, phần lớn các em thường mơ hồ về phương trình phản ứng xảy ra và không nắm được phương pháp giải các dạng bài tập này, do vậy nhiều bài tập thủy phân peptit, đặc biệt là bài tập tổng hợp thủy phân kết hợp với đốt cháy peptit trong các đề thi các em thường không làm được. Nhưng nếu hiểu rõ bản chất và phương pháp giải cho từng dạng thì bài tập thủy phân peptit không phức tạp. 
II. GIẢI PHÁP.
 Để thay đổi hiện trạng trên, tôi quyết định nghiên cứu tìm ra các phương pháp giải nhanh cho từng dạng bài toán peptit nhằm giúp các em học sinh lớp 12 giải bài tập một cách dễ dàng và nhanh gọn hơn. Sau đây là 5 dạng bài tập về peptit tôi đã nghiên cứu và xây dựng nên nhằm phần nào giúp học sinh làm tốt các bài tập peptit để có thành tích cao hơn trong các kì thi.
PHẦN I: CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ PEPTIT.
1. Khái niệm 
- Liên kết của nhóm CO với nhóm NH giữa hai đơn vị α-amino axit được gọi là liên kết peptit 
- Peptit là những hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc α-amino axit liên kết với nhau bằng các liên kết petit.
2. Phân loại
Các peptit được phân thành hai loại:
+ Oligopeptit: gồm các peptit có từ 2 đến 10 gốc α-amino axit và được gọi tương ứng là đipeptit, tripeptit
+ Polipeptit: gồm các peptit có từ 11 đến 50 gốc α-amino axit. Polipeptit là cơ sở tạo nên protein 
3. Cấu tạo
 Phân tử peptit hình thành từ các gốc α-amino axit nối với nhau bởi các liên kết peptit theo một trật tự nhất định: amino axit đầu N còn nhóm NH2, amino axit đầu C còn nhóm COOH.
Công thức cấu tạo của peptit là
 H2N–CH –CO–NH–CH–CO–NH–CH–CO–....–NH–CH–COOH 
 R1 R2 R3 Rn
 Đầu N liên kết peptit đầu C
4. Đồng phân: Số peptit đồng phân được tạo thành từ n đơn vị 
α – amino axit khác nhau là n! (cùng CTPT)
5. Một số lưu ý về phản ứng thủy phân peptit trong các môi trường.
a. Cứ 2 đơn vị α – amino axit thì tách 1 phân tử H2O. Vậy cứ n đơn vị 
α – amino axit thì tách (n - 1) phân tử H2O.
 + Từ phương trình tổng quát:
 n.a-amino axit → (peptit) + (n-1)H2O (phản ứng trùng ngưng )
 + Hoặc: nX (X)n + (n-1)H2O
b. Phản ứng thủy phân peptit trong môi trường axit hoặc bazơ chỉ có H2O tham gia.
 - Phản ứng thủy phân hoàn toàn:
H2N–CH –CO–NH–CH–CO–NH–CH–CO–....–NH–CH–COOH +(n-1)H2O 
 R1 R2 R3 Rn
 H2N–CH–COOH + H2N–CH–COOH + H2N–CH–COOH +....+ 
 R1 R2 R3 
 H2N – CH – COOH 
 Rn 
Hoặc:
 (X)n + (n-1) H2O (H+ hoặc OH- , t0) nX (Với X là: H2N–CH-COOH) 
 R 
 Một phân tử đipepit thủy phân cần 1 phân tử H2O. Vậy cứ 1peptit có n đơn vị α – amino axit cần (n-1) phân tử H2O.
- Phản ứng thủy phân không hoàn toàn:
H2N–CH –CO–NH–CH–CO–NH–CH–CO–....–NH–CH–COOH + kH2O 
 R1 R2 R3 Rn
Hoặc : (X)n + kH2O ( H+ hoặc OH- , t0) X + (X)2 + (X)3 + ....
c. Phản ứng thủy phân hoàn toàn peptit bằng axit (axit vừa là chất xúc tác vừa là tác nhân phản ứng).
 Giả sử peptit (X)n tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl.
Ban đầu: (X)n + (n-1) H2O nX (1)
Sau đó: X + HCl ClH3N–CH–COOH (2) 
 R 
Lấy (1) + (2).n , ta được:
(X)n + (n-1)H2O + nHCl n ClH3N–CH–COOH 
 R (Muối clorua) 
 Một phân tử đipepit thủy phân cần 2 phân tử HCl và 1 phân tử H2O tạo sản phẩm muối. Vậy cứ 1 peptit có n đơn vị α – amino axit cần n phân tử HCl và (n-1) phân tử H2O tạo sản phẩm muối. 
d. Phản ứng thủy phân hoàn toàn peptit bằng bazơ (bazơ vừa là chất xúc tác vừa là tác nhân phản ứng).
 Giả sử peptit (X)n tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH.
Ban đầu: (X)n + (n-1) H2O nX (1)
Sau đó: X + NaOH H2N–CH–COONa + H2O (2) 
 R 
Lấy (1) + (2).n , ta được :
(X)n + nNaOH nH2N–CH–COONa + H2O 
 R (Muối Natri) 
 Một phân tử đipepit thủy phân cần 2 phân tử NaOH tạo ra 1 phân tử H2O. Vậy cứ 1peptit có n đơn vị α – amino axit cần n phân tử NaOH tạo ra 1 phân tử H2O.
PHẦN II. MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ PEPTIT 
Dạng 1: XÁC ĐỊNH LOẠI PEPTIT NẾU ĐỀ CHO 
KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ (M)
(đipeptit, tripetit, tetrapetit, pentapeptit)
+ Từ phương trình tổng quát:
 n.a-amino axit → (peptit) + (n-1)H2O (phản ứng trùng ngưng ) 
+ Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng phân tử cho phản ứng trên ta có: 
Tùy theo đề cho amino axit mà ta thay vào phương trình tìm ra n loại peptit.
Ví dụ 1: Cho một (X) peptit được tạo nên bởi n gốc alanin có khối lượng phân tử là 160 đvC. Peptit (X) thuộc loại 
A. tripetit.	 B. đipetit.	 C. tetrapeptit.	D. pentapepit.
Giải
 n. Ala → (X) + (n-1)H2O
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng phân tử ta có:
89.n = 160 + (n - 1)18 => n = 2. Vậy (X) là đipeptit. Chọn đáp án B. 
Ví dụ 2: Cho một (X) peptit được tạo nên bởi n gốc glyxin và m gốc alanin có khối lượng phân tử là 345 đvC. Trong peptit (X) có 
 A. 2 gốc glyxin và 1 gốc alanin. B. 1 gốc glyxin và 2 gốc alanin.	
 C. 2 gốc glyxin và 2 gốc alanin. D. 2 gốc glyxin và 3 gốc alanin.
Giải
 n.Gly + m.Ala → (X) + (n + m - 1)H2O
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng phân tử ta có:
75.n + 89.m = 345 + (n + m -1)18 
=> 57.n + 71.m = 327 m < 	 
 Lập bảng biện luận: 
n
1
2
3
m
3,8
3
2,197
Chỉ có cặp n = 2, m = 3 thỏa mãn. Vậy X là pentapepit. Chọn đáp án D. 
Bài tập vận dụng:
Câu 1: Cho một (X) peptit được tạo nên bởi n gốc glyxin có khối lượng phân tử là 189 đvC. Peptit (X) thuộc loại 
A. tripetit.	 B. đipetit.	C. tetrapeptit.	D. pentapepit.
Câu 2: Cho một (X) peptit được tạo nên bởi n gốc alanin và m gốc glyxin có khối lượng phân tử là 339 đvC. Peptit (X) thuộc loại 
A. tripetit.	 B. đipetit. C. tetrapeptit. D. pentapepit.
Dạng 2: BÀI TOÁN THỦY PHÂN KHÔNG HOÀN TOÀN PEPTIT.
 Giả sử công thức peptit A tạo thành từ n gốc α - amino axit X là (X)n. Ta có sơ đồ phản ứng thủy phân không hoàn toàn A là:
(X)n + k H2O ( H+ hoặc OH- , t0) X + (X)2 + (X)3 + ....+(X)i (1)
*Một số lưu ý khi giải bài tập dạng này:
- Với dạng bài tập này, chủ yếu là áp dụng định luật bảo toàn gốc
a - amino axit cho phản ứng (1) để xác định được số mol peptit A: 
- Cần lưu ý công thức tính khối lượng mol phân tử peptit:
MPeptit = ∑MCác amino axit tạo nên peptit - 18.(n-1)
- Ngoài ra còn có thể áp dụng định luật bảo toàn khối lượng hoặc sử dụng phương pháp trùng ngưng để giải một số bài toán peptit phức tạp. 
* Cơ sở của phương pháp trùng ngưng: Trùng ngưng là quá trình kết hợp nhiều peptit nhỏ thành peptit lớn bằng các liên kết peptit.
Ví dụ: Cho 2 peptit A, B. Chúng ta có thể tạo ra peptit C từ A, B là: A-B (nếu tỉ lệ mol của A:B =1: 1) hoặc A-A-B (nếu tỉ lệ mol của A:B = 2 : 1)...
Cho bài toán: Cho hỗn hợp M gồm hai peptit X và Y (đều mạch hở), với tỉ lệ mol tương ứng là a:b (a<b). Khi thủy phân hoàn toàn hỗn hợp A thu được x mol amino axit E và y mol amino axit M (E,M đều là amino axit có 1 nhóm -NH2 và 1 nhóm -COOH). Tính khối lượng của hỗn hợp M biết số liên kết peptit trong X và Y bằng T.
Các bước giải khi áp dụng phương pháp trùng ngưng:
+ Bước 1: Chọn số peptit tương ứng với số mol đề cho để xác định tổng số gốc amino axit tương ứng trong peptit mới tạo ra .
Ta có: a.(T+2) < Tổng số gốc trong peptit mới < b.(T+2) (vì a < b)
+ Bước 2: Từ tỉ lệ số mol của các amino axit tạo nên các peptit ta tính tổng số gốc amino axit trong peptit mới.
Ta có: nE : nM = x : y = n : m (n, m là số tự nhiên tối giản)→chọn n, m.
→ Tổng số gốc = k.(n+m)
Ta có: a.(T+2) < k.(n+m) < b.(T+2) tính được k.
+ Bước 3: Sau khi tính được k ta xác định được loại các peptit ban đầu hay khối lượng hỗn hợp peptit ban đầu như sau:
* Xác định loại peptit X,Y. Giả sử X: t-peptit và Y: u-peptit
 Loại peptit của X và Y
 * Xác định khối lượng hỗn hợp M:
Phản ứng trùng ngưng: aX +bY → (E)kn(M)km +(a+b-1) H2O
Từ: 
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: 
** Chú ý phương pháp này có thể áp dụng cho bài toán thủy phân hoàn toàn.
-Ví dụ 1: (Đề thi tuyển sinh đại học Khối A- 2011) Thủy phân hết m gam tetrapeptit Ala-Ala-Ala-Ala (mạch hở) thu được hỗn hợp gồm 28,48 gam Ala, 32 gam Ala-Ala và 27,72 gam Ala-Ala-Ala. Giá trị của m là
	A. 90,6.	B. 111,74.	C. 81,54.	D. 66,44.
Giải 
 Số mol các peptit sản phẩm: Ala: 28,48 : 89= 0,32 mol
Ala-Ala: 32: 160 = 0,2 mol (MAla-Ala = 89.2 - 18 =160)
Ala-Ala-Ala: 27,72 : 231 = 0,12 mol (MAla-Ala-Ala = 89.3 - 18.2 = 231)
 Cách 1: Áp dụng định luật bảo toàn gốc α - amino axit, ta có số mol peptit ban đầu là:	 
npeptit ban đầu = ((i.nmỗi sản phẩm) ) : n= [1.0,32 + 2.0,2 + 3.0,12]: 4 = 0,27 mol
 mpeptit ban đầu= 0,27.(89.4-18.3) = 81,54 gam. 
Cách 2: Phương trình thủy phân thu gọn:
Ala-Ala-Ala-Ala→ 4. Ala
0,08 mol <...... 0,32 mol
Ala-Ala-Ala-Ala→ 2 Ala
0,1 mol	<...... 0,2 mol
3Ala-Ala-Ala-Ala→ 4Ala-Ala-Ala
0,09<...... 0,12 mol
Tổng số mol tetra peptit Ala-Ala-Ala-Ala là: 0,08 + 0,1+ 0,09=0,27 mol.
Vậy khối lượng tetra peptit là: m = 0,27.(89.4 - 18.3) = 81,54 gam. 
 Chọn đáp án C.
Ví dụ 2: Thủy phân hết m gam tetra peptit X (mạch hở) chỉ thu được hỗn hợp gồm 14,6 gam Ala-Gly; 7,3 gam Gly-Ala; 6,125 gam Gly-Ala-Val; 1,875 gam Gly; 8,775gam Val và m gam hỗn hợp gồm Ala-Val và Ala . Giá trị của m là
A.29,006.	B. 38,675.	C. 34,375.	D. 29,925.
 Giải
Số mol các sản phẩm:
 ; 
Từ sản phẩm thu được ta xác định được công thức cấu tạo của X là:
 Ala-Gly-Ala-Val
Áp dụng định luật bảo toàn gốc α - amino axit ta có:
Chọn đáp án D.
Ví dụ 3: Cho X là hexapeptit (Ala-Gly-Ala-Val-Gly-Val) và Y là tetrapeptit (Gly-Ala-Gly-Glu). Thủy phân hoàn toàn 104 gam hỗn hợp gồm X và Y thu được 4 a-aminoaxit, trong đó có m gam glyxin và 35,6 gam alanin. Giá trị của m là
A.37,5gam.	B. 18,75.	C. 9,375.	D. 28,125.
Giải
Gọi a và b lần lượt là số mol của 2 peptit X và Y.
Ta có : mhh(X,Y) = 472a + 332b =104 (1)
nAla = 35,6 : 89 = 0,4 mol
Áp dụng định luật bảo toàn gốc a-aminoaxit ta có : (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2) ta có: a = 0,15 và b = 0,1
Áp dụng định luật bảo toàn gốc a-amino axit ta có :
 .Chọn đáp án A. 
Ví dụ 4: Hỗn hợp X gồm 4 peptit có tỉ lệ mol lần lượt là 1:2:3:4.Thủy phân không hoàn toàn m gam hỗn hợp X trong điều kiện thích hợp thu được hỗn hợp sản phẩm Y gồm 2,92 gam Gly-Ala; 1,74 gam Gly-Val; 5,64 gam Ala-Val; 2,64 gam Gly-Gly; 11,25 gam Gly; 2,76 gam Ala; 2,34 gam Val. Biết tổng số liên kết peptit trong X không vượt quá 13. Giá trị m gần nhất với
A. 25gam.	B. 27 gam.	C. 26 gam.	D. 28 gam.
Giải
Ta có: nGly-Ala = 0,02 mol; nGly-Val = 0,01 mol; nAla-Val = 0,03 mol;
 nGly-Gly = 0,02mol; nGly = 0,15 mol; nAla = 0,03 mol; nVal = 0,02 mol.
Áp dụng định luật bảo toàn gốc α-amino axit ta có:
∑nGly =nGly-Ala+nGly-Val+2nGly-Gly +nGly =0,02+0,01+2.0,02+0,015= 0,22mol
 ∑nAla = nGly-Ala + nAla-Val + nAla = 0,02 + 0,03 + 0,03 = 0,08 mol
∑nVal = nGly-Val + nAla-Val + nVal = 0,01 + 0,03 + 0,02 = 0,06 mol
Sử dụng phương pháp trùng ngưng để giải loại bài toán này.
Dựa vào tỉ lệ số mol của 4 peptit trong hỗn hợp X ta đặt công thức chung của X là: (A)(B)2(C)3(D)4.
Trong X có tỉ lệ số gốc Gly : Ala : Val = 0,22 : 0,08 : 0,06 = 11:4:3
 tổng số gốc = 18k. Ta có thể tạo một peptit mới từ 4 peptit theo phản ứng hình thức giống phản ứng trùng ngưng như sau:
1A+2B +3C +4D =(A)(B)2(C)3(D)4 +9H2O = (Gly)11k(Ala)4k(Val)3k+9H2O
 [Trong đó: ( A)(B)2(C)3(D)4 (Gly)11k(Ala)4k(Val)3k ]
Ta có : 18k < 4.(13+4) k< 3 k = 1 hoặc k = 2
Từ phương trình phản ứng trên ta có: 
Vì k và mPeptit nghịch biến nên mpeptit nhỏ nhất khi k lớn nhất. Vậy k = 2. → 
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng :
 Vậy giá trị m gần nhất với giá trị 26. Chọn đáp án C.	 
Bài tập vận dụng:
Câu 1: Thủy phân hết m gam tripeptit : Gly-Gly-Gly (mạch hở) thu được hỗn hỡp gồm 20,25 gam Gly; 23,76 gam Gly-Gly. Giá trị m là 
A. 39,69.	B. 26,24.	C. 44,01.	D. 39,15.
Câu 2: Thủy phân hết m gam tripeptit : Gly-Gly-Gly ( mạch hở) thu được hỗn hợp gồm 9 gam Gly; 3,96 gam Gly-Gly. Giá trị m là 
A. 11,88.	 B. 12,6.	 C. 12,96.	D. 11,34.
Câu 3: Thủy phân hết m gam tetrapeptit Ala-Ala-Ala-Ala (mạch hở) thu được hỗn hợp gồm 0,24 mol Ala, 0,16 mol Ala-Ala và 0,1mol Ala-Ala-Ala. Giá trị của m là
A. 27,784.	 B. 72,48.	 C. 81,54.	D. 132,88.
Câu 4: Hỗn hợp A gồm 3 peptit mạch hở X, Y, Z , chúng được cấu tạo từ cùng một loại amino axit và có tổng số nhóm -CO-NH- trong 3 peptit là 11. Với tỉ lệ nX : nY : nZ = 4: 6: 9. Thủy phân hoàn toàn m gam A thu được 72 gam glyxin; 56,96 gam alanin và 252,72 gam valin. Giá trị của m và loại peptit Z là
 A. 283,76 gam và hecapeptit. B. 283,76 gam và tetrapeptit. 
 C. 327,68 gam và tetrapeptit. D. 327,68 và hecapeptit.
Dạng 3: BÀI TOÁN THỦY PHÂN HOÀN TOÀN PEPTIT TRONG MÔI TRƯỜNG AXIT.
Giả thiết: Thủy phân hoàn toàn peptit (X)n thu được sản phẩm là các 
- amino axit (các amino axit chỉ có một nhóm -NH2 và một nhóm
 -COOH trong phân tử). Cho sản phẩm này tác dụng với dung dịch HCl.
 Các phản ứng xảy ra: Peptit + (n - 1)H2O → hỗn hợp các amino axit. (1)
 Hỗn hợp amino axit + nHCl → hỗn hợp muối. (2
 Cộng hai phản ứng: Peptit + (n-1) H2O + nHCl → hỗn hợp muối. 
* Một số biểu thức thường áp dụng khi giải dạng bài tập này:
 + nMuối = nHCl = n.nPeptit = nnước . [n:(n-1)] = nAmino axit
+ Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: 
Ví dụ 1: Thủy phân hoàn toàn 143,45 gam hỗn hợp X gồm hai tetrapeptit thì thu được 159,74 gam hỗn hợp Y gồm các amino axit (các amino axit chỉ có một nhóm amino và một nhóm cacboxyl trong phân tử). Nếu cho lượng hỗn hợp Y này tác dụng với dung dung dịch HCl dư, cô cạn cẩn thận dung dịch, thì lượng muối khan thu được là 
A. 203 gam. 	B. 201 gam. 	 C. 205 gam.	 D. 207 gam. 
Giải 
 Gọi (X)4 là công thức chung của hai tetrapeptit.
 Các phương trình tổng quát là: 
 (X)4+ 3H2O→ 4 (X) (1)
 4X + 4HCl → hỗn hợp muối (2) 
 Phương trình tổng hợp: (X)4 + 3H2O + 4HCl→ hỗn hợp muối. (3) 
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng (1): 
nnước = (mamino axit - mpeptit) : 18 = ( 159,74 - 143,45) : 18 = 0,905 (mol).
=> 
Vậy áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng (2):
 mmuối = mAmino axit + mHCl = 159,74 + 36,5. = 203 gam.
Chọn đáp án A. 
Ví dụ 2: (Đề thi TSĐH- Khối B năm 2014) Hỗn hợp X gồm 3 peptit đều mạch hở có tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 1 : 3. Thủy phân hoàn toàn m gam X thu được hỗn hợp sản phẩm gồm 14,24 gam alanin và 8,19 gam valin. Biết tổng số liên kết peptit của 3 peptit trong X nhỏ hơn 13.Giá trị của m là 
A. 18,47 gam. 	B. 19,19 gam. 	C. 18,83 gam.	D. 20 

Tài liệu đính kèm:

  • docskkn_giup_hoc_sinh_phan_dang_va_giai_nhanh_cac_bai_toan_pept.doc