SKKN Một số dạng bài tập ở mức độ vận dụng phần peptit
Trong quá trình dạy học môn Hóa học, bài tập được xếp trong hệ thống phương pháp giảng dạy (phương pháp luyện tập), phương pháp này được coi là một trong các phương pháp quan trọng nhất để nâng cao chất lượng giảng dạy bộ môn. Thông qua việc giải bài tập, giúp học sinh rèn luyện tính tích cực, trí thông minh, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú trong học tập.
Việc lựa chọn phương pháp thích hợp để giải bài tập lại càng có ý nghĩa quan trọng hơn. Mỗi bài tập có thể có nhiều phương pháp giải khác nhau. Nếu biết lựa chọn phương pháp hợp lý, sẽ giúp học sinh nắm vững hơn bản chất của các hiện tượng hoá học.
Qua quá trình giảng dạy và nghiên cứu bài tập Hoá học giúp tôi thấy rõ hơn nhiệm vụ của mình trong giảng dạy cũng như trong việc giáo dục học sinh. Người giáo viên dạy Hoá học ngoài việc nắm vững nội dung chương trình, phương pháp giảng dạy, còn cần phải nắm vững các bài tập Hoá học của từng chương, hệ thống các bài tập cơ bản nhất và cách giải tổng quát cho từng loại bài tập, biết sử dụng bài tập phù hợp với từng công việc như luyện tập, kiểm tra, nghiên cứu, nhằm đánh giá trình độ cũng như mức độ nắm vững kiến thức của học sinh. Từ đó biết sử dụng các bài tập ở các mức độ khác nhau phù hợp với từng đối tượng học sinh. Kinh nghiệm giảng dậy những năm gần đây tôi thấy bài tập về peptit là một dạng bài tập mới và nhiều bài khó, các tài liệu tham khảo chưa nhiều, kinh nghiệm giải những bài tập dạng này của bản thân tôi và một số đồng nghiệp còn hạn chế. Sau quá trình học hỏi và nghiên cứu tôi rút ra một số kinh nghiệm giải toán hoá học đối với dạng bài tập về peptit. Xuất phát từ suy nghĩ muốn giúp học sinh không gặp phải khó khăn và nhanh chống tìm được đáp án đúng trong quá trình học tập mà dạng toán này đặt ra. Chính vì vậy tôi chọn đề tài:
“MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP Ở MỨC ĐỘ VẬN DỤNG
PHẦN PEPTIT”
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT HOÀNG LỆ KHA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP Ở MỨC ĐỘ VẬN DỤNG PHẦN PEPTIT Người thực hiện: Phạm Duy Chỉnh Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh mực (môn): Hoá học THANH HOÁ NĂM 2017 MỤC LỤC Đề mục Trang A. Đặt vấn đề 3 B. Giải quyết vấn đề 4 I. Cơ sở lý thuyết của phương pháp 4 II. Bài tập áp dụng 7 III. Một số bài tập tương tự 13 C. Kết luận 15 Tài liệu tham khảo 16 MỤC LỤC Đề mục Trang A. Đặt vấn đề 1 B. Giải quyết vấn đề 2 I. Cơ sở lý thuyết 2 II. Một số dạng bài tập 4 III. Một số bài tập tương tự 16 C. Kết luận 19 Tài liệu tham khảo 20 A. ĐẶT VẤN ĐỀ I. Lí do chọn đề tài Trong quá trình dạy học môn Hóa học, bài tập được xếp trong hệ thống phương pháp giảng dạy (phương pháp luyện tập), phương pháp này được coi là một trong các phương pháp quan trọng nhất để nâng cao chất lượng giảng dạy bộ môn. Thông qua việc giải bài tập, giúp học sinh rèn luyện tính tích cực, trí thông minh, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú trong học tập. Việc lựa chọn phương pháp thích hợp để giải bài tập lại càng có ý nghĩa quan trọng hơn. Mỗi bài tập có thể có nhiều phương pháp giải khác nhau. Nếu biết lựa chọn phương pháp hợp lý, sẽ giúp học sinh nắm vững hơn bản chất của các hiện tượng hoá học. Qua quá trình giảng dạy và nghiên cứu bài tập Hoá học giúp tôi thấy rõ hơn nhiệm vụ của mình trong giảng dạy cũng như trong việc giáo dục học sinh. Người giáo viên dạy Hoá học ngoài việc nắm vững nội dung chương trình, phương pháp giảng dạy, còn cần phải nắm vững các bài tập Hoá học của từng chương, hệ thống các bài tập cơ bản nhất và cách giải tổng quát cho từng loại bài tập, biết sử dụng bài tập phù hợp với từng công việc như luyện tập, kiểm tra, nghiên cứu,nhằm đánh giá trình độ cũng như mức độ nắm vững kiến thức của học sinh. Từ đó biết sử dụng các bài tập ở các mức độ khác nhau phù hợp với từng đối tượng học sinh. Kinh nghiệm giảng dậy những năm gần đây tôi thấy bài tập về peptit là một dạng bài tập mới và nhiều bài khó, các tài liệu tham khảo chưa nhiều, kinh nghiệm giải những bài tập dạng này của bản thân tôi và một số đồng nghiệp còn hạn chế. Sau quá trình học hỏi và nghiên cứu tôi rút ra một số kinh nghiệm giải toán hoá học đối với dạng bài tập về peptit. Xuất phát từ suy nghĩ muốn giúp học sinh không gặp phải khó khăn và nhanh chống tìm được đáp án đúng trong quá trình học tập mà dạng toán này đặt ra. Chính vì vậy tôi chọn đề tài: “MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP Ở MỨC ĐỘ VẬN DỤNG PHẦN PEPTIT” II. Mục đích của đề tài: Phân dạng và giới thiệu phương pháp giải một số bài toán về peptit và protein trong chương trình hoá học lớp 12, nhằm nâng cao chất lượng học tập bộ môn hoá học của học sinh lớp 12 và trang bị kiến thức cho học sinh chuẩn bị cho kì thi THPT Quốc gia III. Nhiệm vụ của đề tài: 1. Nêu bật lên được cơ sở lí luận của việc phân dạng các bài toán về peptit và protein trong quá trình dạy và học. 2. Hệ thống các dạng bài toán bài toán về peptit và protein cơ bản theo từng dạng. 3. Bước đầu sử dụng việc phân loại các dạng bài toán bài toán về peptit và protein nhằm giúp học sinh lĩnh hội các kiến thức một cách vững chắc, rèn luyện tính độc lập hành động và trí thông minh của học sinh. IV. Phương pháp nghiên cứu: Trong đề tài này tôi đã vận dụng phương pháp nghiên cứu khoa học kiểm tra trước và sau tác động với hai nhóm tương đương trong hai năm học: 2015 – 2016 và năm học 2016 – 2017. V. Phạm vi nghiên cứu: Bài toán peptit và protein trong chương trình hoá học lớp 12 VI. Đối tượng nghiên cứu: Học sinh khối lớp 12A1, 12A2, 12A8 năm học 2015 – 2016; 12B1, 12B2, 12B7 năm học 2016 -2017 trường THPT Hoàng Lệ Kha – Hà Trung – Thanh Hoá B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I. Cơ sở lý thuyết 1. Khái niệm * Peptit là hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc α-amino axit liên kết với nhau bởi các liên kết peptit. * Phân tử peptit hợp thành từ các gốc α-amino axit bằng liên kết peptit theo một trật tự nhất định. Amino axit đầu N còn nhóm NH2, amino axit đầu C còn nhóm COOH. * Những phân tử peptit chứa 2, 3, 4,gốc α-amino axit được gọi là đi, tri, tetrapeptit. Những phân tử peptit chứa nhiều gốc α-amino axit (trên 10) hợp thành được gọi là polipeptit. * CTCT của các peptit có thể biểu diễn bằng cách ghép từ tên viết tắt của các gốc α-amino axit theo trật tự của chúng. Thí dụ: Hai đipeptit từ alanin và glyxin là: Ala-Gly và Gly-Ala. 2. Tính chất hoá học a. Phản ứng thuỷ phân b. Phản ứng màu biure Trong môi trường kiềm, Cu(OH)2 tác dụng với peptit cho màu tím (màu của hợp chất phức đồng với peptit có từ 2 liên kết peptit trở lên). Đipeptit không có phản ứng này do chỉ có 1 liên kết peptit. 2. Một số lưu ý - Một peptit (mạch hở) chứa n gốc α-amino axit thì chứa (n-1) liên kết peptit - Tính khối lượng mol của n – peptit X MX = Tổng PTK của n gốc α-amino axit – 18.(n – 1) Ví dụ: Tính phân tử khối của các peptit mạch hở sau: a. Gly-Gly-Gly-Gly b. Ala-Ala-Ala-Ala-Ala c. Gly-Ala-Ala c. Ala-Val-Gly-Gly Giải: a. MGly-Gly-Gly-Gly = 4x75 – 3x18 = 246 (đvC) b. MAla-Ala-Ala-Ala-Ala = 5x89 – 4x18 = 373 (đvC) c. MGly-Ala-Ala = (75 + 2x89) – 2x18 = 217 (đvC) d. MAla-Val-Gly-Gly = (89 + 117 + 75x2) – 3x18 = 302 (đvC) II. MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP II.1: Bài toán thủy phân peptit 1. Các câu hỏi lý thuyết Ví dụ 1: Thủy phân không hoàn toàn pentapeptit mạch hở: Gly-Ala-Gly-Ala-Gly có thể thu được tối đa bao nhiêu đipeptit? A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 Giải: (1) (2) Gly-Ala-Gly-Ala-Gly Khi lần lượt phân cắt các liên kết peptit ở các vị trí trên thu được 2 đipeptit khác nhau (Gly Ala và Ala-Gly). Chọn đáp án B. Ví dụ 2: Thủy phân không hoàn toàn một pentapeptit X (mạch hở): Gly-Val-Gly-Val-Ala có thể thu được tối đa bao nhiêu tripetit? A. 2 B. 4 C. 3 D. 1 Giải: (1) (2) Gly-Val-Gly-Val-Ala Thực hiện phân căt các liên kết peptit ở hai vị trí (1) hoặc (2) trên thu được các tripeptit: Gly-Val-Gly và Gly-Val-Ala. (3) (4) Gly-Val-Gly-Val-Ala Thực hiện phân cắt đồng thời hai liên kết peptit trên thu được thêm một tripeptit là: Val-Gly-Val. Vậy tối đa có thể thu được 3 tripeptit. Chọn đáp án C. Ví dụ 3 Thủy phân hoàn toàn 1 mol pentapeptit X, thu được 2 mol glyxin (Gly), 1 mol alanin (Ala), 1 mol valin (Val) và 1 mol phenylalanin (Phe). Thủy phân không hoàn toàn X thu được đipeptit Val-Phe và tripeptit Gly-Ala-Val nhưng không thu được đipeptit Gly-Gly. Chất X có công thức là A. Gly-Phe-Gly-Ala-Val. B. Gly-Ala-Val-Val-Phe. C. Gly-Ala-Val-Phe-Gly. D. Val-Phe-Gly-Ala-Gly. Giải: 1 mol X → 1 mol Ala + 1 mol Val + 1 mol Phe + 2 mol Gly Vậy X chứa 5 gốc amino axit (trong đó 1 gốc Ala, 1 gốc Val, 1 gốc Phe và 2 gốc Gly) Ghép mạch peptit như sau: Gly-Ala-Val Val-Phe Phe-Gly Gly-Ala-Val-Phe-Gly chọn đáp án C. 2. Bài tập về thủy phân không hoàn toàn peptit: “Phương pháp bảo toàn số mol gốc aa” Ví dụ 1: 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: Lần lượt tính số mol các sản phẩm: nAla = 28,48/89 = 0,32 mol; n Ala-Ala = 32/160 = 0,2 mol; nAla-Ala-Ala = 27,72/231 = 0,12 mol Chú ý: Số mol gốc Ala trước và sau phản ứng bằng nhau. Gọi số mol Ala-Ala-Ala-Ala là a (mol). Trước phản ứng: ngốc (Ala) = 4.a Sau phản ứng: ngốc (Ala) = 1. nAla + 2. n Ala-Ala + 3. nAla-Ala-Ala Ta có: 4a = 1. 0,32 + 2. 0,2 + 3. 0,12 → a = 0,27 mol Vậy m = 302. 0,27 = 81,54 gam. Chọn đáp án C. Ví dụ 2: 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: A. 40,0 B. 59,2 C. 24,0 D. 48,0 Giải: nAla = 42,72/89 = 0,48 mol; nAla-Ala-Ala = 27,72/231 = 0,12 mol n Ala-Ala-Ala-Ala = 101,17/302 = 0,335 mol; n Ala-Ala = a mol Ta có số mol gốc Ala trước và sau phản ứng bằng nhau nên: 4.0,335 = 1. 0,48 + 2.a + 3. 0,12 → a = 0,25 mol m = 160. 0,25 = 40 gam. Chọn đáp án A. Ví dụ 3: 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 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: nAla-Gly = 0,1 mol; nGly-Ala = 0,05 mol; nGly-Ala-Val = 0,025 mol; nGly = 0,025 mol; nVal = 0,075 mol Gọi số mol Ala-Val và Ala lần lượt là a, b Từ hỗn hợp sản phẩm dễ dàng ghép mạch peptit ban đầu là: Ala-Gly-Ala-Val (x mol) Bảo toàn gốc Gly ta có: x.1 = 0,025.1 + 0,025.1 + 0,05.1 + 0,1.1 → x = 0,2 mol Bảo toàn với gốc Val ta có: 0,2.1 = 0,025.1 + 0,075.1 + a.1 → a = 0,1 mol Bảo toàn với gốc Ala ta có: 0,2.2 = 0,1.1 + 0.05.1 + 0.025.1 + a.1 + b.1 → b = 0,125 mol Vậy m = 0,125.89 + 0,1. 188 = 29,925 gam. Chọn đáp án D. Ví dụ 4: Cho biết X là tetrapeptit (mạch hở) tạo thành từ 1 amino axit (A) no, mạch hở (phân tử chứa 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH). Biết rằng trong phân tử A chứa 15,73%N theo 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 m là: A. 149 gam B. 161 gam C. 143,45 gam D. 159,25 gam Giải: A có CTPT là H2N-CnH2n-COOH Từ % khối lượng N → n = 2. Vậy A là Alanin X: Ala-Ala-Ala-Ala Giải tương tự câu 5 tìm được m = 143,45 gam Chọn đáp án C. 3. Bài toán thủy phân hoàn toàn peptit tạo aminoaxit H[NHRCO]nOH + (n-1) H2O à nH2NRCOOH Ta có: Số mol Peptit = Số mol aa - Số mol H2O và Số mol Peptit = Tổng số mol aa/n m Peptit + m H2O = m aa Ví dụ 1: Cho 13,32 gam peptit X do n gốc alalin tạo thành, thủy phân hoàn toàn trong môi trường axit thu được 16,02 gam alalin duy nhất. X thuộc loại nào? A. Tripeptit B. Tetrapeptit C. Hexapeptit D. Đipeptit Gải: BTKL: mH2O = 16,02-13,32= 2,7; n H2O = 0,15; nAla = 0,18 nn-1= 0,180,15 => n = 6 ; → đáp án C Ví dụ 2: Khi thủy phân hoàn toàn 65 gam một oligopeptit X thu được 22,25 gam alalin và 56,25 gam glyxin. X thuộc loại nào? A. Tripeptit B. Tetrapeptit C. Hexapeptit D. Đipeptit Giải: Phương trình phản ứng: [Ala]a [Gly]b + (a+b-1) H2O → aAla + bGly Theo bảo toàn khối lượng: m H2O = 22,25 + 56,25 - 65 → n H2O =0,75 Vậy (a+b-1)0,25= 0,75 và 0,75a=0,25b → a=1, b=3 → X là tetrapeptit Chọn đáp án C. 4. Bài toán thủy phân hoàn toàn peptit trong môi trường kiềm. Xét phản ứng giữa một peptit mạch hở X chứa n gốc amino axit (n-peptit) với dung dịch NaOH (đun nóng). Ta có phương trình phản ứng tổng quát như sau: TH1: Nếu X chỉ tạo thành từ các amino axit có 1 nhóm COOH thì Xn + nNaOH → nMuối + H2O TH2: Nếu phân tử X chứa x gốc amino axit có hai nhóm –COOH (Glu), còn lại là các amino axit có 1 nhóm COOH thì Xn + (n+x)NaOH → nMuối + (1 + x)H2O Chú ý bảo toàn khối lượng: mpeptit + mkiềm p/ư = mmuối + mnước Ví dụ 1: Thủy phân hoàn toàn m gam đipeptit Gly-Ala (mạch hở) bằng dung dịch KOH vừa đủ, thu được dung dịch X. Cô cạn toàn bộ dung dịch X thu được 2,4 gam muối khan. Giá trị của m là A. 1,46. B. 1,36. C. 1,64. D. 1,22. Giải: Vì Glyxin và Alanin đều chứa 1 nhóm –COOH trong phân tử nên ta có: Gly-Ala + 2KOH → muối + H2O a mol 2a mol a mol Gọi số mol Gly-Ala là a (mol), ta có: 146.a + 2a.56 = 2,4 + 18.a → a = 0,01 mol Vậy m = 146.0,01 = 1,46 gam. Chọn đáp án A. Ví dụ 2: Thủy phân hoàn toàn 32,55 gam tripeptit mạch hở (Ala-Gly-Ala) bằng dung dịch NaOH (vừa đủ), sau phản ứng thu được dung dịch X. Cô cạn X thu được m gam muối khan. Giá trị m là: A. 47,85 gam B. 42,45 gam C. 35,85 gam D. 44,45 gam Giải: nAla-Gly-Ala = 0,15 mol. Vì Glyxin và Alanin đều chứa 1 nhóm –COOH trong phân tử nên ta có: Ala-Gly-Ala + 3NaOH → muối + H2O 0,15 mol 0,15.3 mol 0,15 mol Ta có: 32,55 + 0,45.40 = mmuối + 0,15.18 → mmuối = 47,85 gam. Chọn đáp án A. Ví dụ 3: Đun nóng m gam hỗn hợp gồm a mol tetrapeptit mạch hở X và 2a mol tripeptit mạch hở Y với 600 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ). Sau khi các phản ứng kết thúc, cô cạn dung dịch thu được 72,48 gam muối khan của các amino axit đều có một nhóm –COOH và một nhóm –NH2 trong phân tử. Giá trị của m là A. 54,30. B. 66,00. C. 44,48. D. 51,72. Giải: Do X, Y tạo thành từ các amino axit có 1 nhóm -COOH và 1 nhóm -NH2, nên: X + 4NaOH → muối + H2O a mol 4a mol a mol Y + 3NaOH → muối + H2O 2a mol 6a mol 2a mol Ta có: 10.a = 0,6 → a = 0,06 mol Áp dụng BTKL ta có: m + 0,6.40 = 72,48 + 18.3.0,06 → m = 51,72 gam. Chọn đáp án D. Ví dụ 4: Đun nóng 32,9 gam một peptit mạch hở X với 200 gam dung dịch NaOH 10% (vừa đủ). Sau phản ứng thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được 52 gam muối khan. Biết răng X tạo thành từ các α-amino axit mà phân tử chứa 1 nhóm NH2 và 1 nhóm COOH. Số liên kết peptit trong X là: A. 10 B. 9 C. 5 D. 4 Giải: mNaOH = 20 gam; Gọi số gốc amino axit trong X là n Do X tạo thành từ các amino axit có 1 nhóm -COOH và 1 nhóm -NH2, nên: X + nNaOH → muối + H2O 0,5 mol 0,05 mol Ta có: mX + mNaOH = mmuối + mnước → mH2O = 32,9 + 20 – 52 = 0,9 gam → nH2O = 0,05 mol Ta có: 0,05.n = 0,5 → n = 10. Chú ý: X là peptit mạch hở tạo thành từ n gốc amino axit thì số liên kết peptit là n – 1. Vậy trong trường hợp này số liên kết peptit trong X là 9 liên kết. Chọn đáp án B. Ví dụ 5: Thủy phân hoàn toàn 21,8 gam đipeptit mạch hở Glu-Ala trong NaOH (vừa đủ) thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan. Giá trị của m là: A. 28,0 B. 24,0 C. 30,2 D. 26,2 Giải: Do phân tử axit glutamic có chứa 2 nhóm -COOH nên: Glu-Ala + 3NaOH → muối + 2H2O 0,1 mol 0,3 mol 0,2 mol Áp dụng BTKL ta có: 21,8 + 0,3.40 = mmuối + 0,2.18 → mmuối = 30,2 gam. Chọn đáp án C. 5. Bài toán thủy phân hoàn toàn peptit trong môi trường axit tạo muối của a.a. Xét phản ứng giữa một peptit mạch hở X chứa n gốc amino axit (n-peptit) với dung dịch HCl (đun nóng). Ta có phương trình phản ứng tổng quát như sau: TH1: Nếu X chỉ tạo thành từ các amino axit có 1 nhóm NH2 thì Xn + nHCl + (n -1)H2O → n muối TH2: Nếu phân tử X chứa x gốc amino axit có hai nhóm NH2 (Lys), còn lại là các amino axit có 1 nhóm –NH2 thì Xn + (n+x)HCl + (n -1)H2O → n muối Trong đó chú ý bảo toàn khối lượng: mpeptit + maxit p/ư + mnước = mmuối Ví dụ 1: Cho 24,36 gam tripeptit mạch hở Gly-Ala-Gly tác dụng với lượng dung dịch HCl vừa đủ, sau phản ứng thu được dung dịch Y chứa m gam muối. Giá trị m là: A. 37,50 gam B. 41,82 gam C. 38,45 gam D. 40,42 gam Giải: Vì Glyxin và Alanin đều chứa 1 nhóm -NH2 trong phân tử nên ta có: Gly-Ala-Gly + 3HCl + 2H2O → muối 0,12 mol 0,36 mol 0,24 mol mmuối = 24,36 + 36,5.0,36 + 18.0,24 = 41,82 gam. Chọn đáp án B. Ví dụ 2: Thuỷ phân hoàn toàn 0,1 mol một peptit X (mạch hở, được tạo bởi các - amino axit có 1 nhóm -NH2 và 1 nhóm -COOH) bằng dung dịch HCl vừa đủ thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được chất rắn có khối lượng lớn hơn khối lượng của X là 52,7 gam. Số liên kết peptit trong X là A. 14. B. 9. C. 11. D. 13. Giải: Gọi số gốc amino axit trong X là n Do X, Y tạo thành từ các amino axit có 1 nhóm -COOH và 1 nhóm -NH2, nên: X + nHCl + (n-1)H2O → muối 0,1 mol 0,1.n mol 0,1.(n-1) mol Khối lượng chất rắn lớn hơn khối lượng X chính là tổng khối lượng HCl và H2O tham gia phản ứng, do đó ta có: 36,5.0,1.n + 18.0,1(n-1) = 52,7 → n =10. Vậy số liên kết peptit trong X là 9. Chọn đáp án B. II.2. Phản ứng cháy của Peptit 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 Aminoaxit no 3 CnH2n+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? Ví dụ 1: Tripeptit mạch hở X và Tetrapeptit mạch hở Y đều được tạo ra từ một aminoaxit 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. Giải Rõ ràng X,Y đều sinh ra do Aminoaxit 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) Chọn đáp án B. Ví dụ 2 : Đốt cháy hoàn toàn (a) mol 1 peptit X tạo thành từ aminoaxit mạch hở (1 nhóm COOH và 1 nhóm NH2) thu được (b) mol CO2 ;(c)mol H2O ;(d) mol N2.Thủy phân hoàn toàn 0,2 mol X bằng dung dịch NaOH ( lấy dư gấp đôi so với lượng cần thiết) rồi cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn có khối lượng tăng m gam so với peptit ban đầu.Giá trị m là?( biết b-c=a) A 60,4 B.60,6 C.54,5 D.60 Giải Gọi công thức aa là CnH2n+1O2N Tạo thành m−peptit là: CnH2n+1O2N −(m−1) H2O Cứ 1 mol m−peptit đốt cháy thì CO2 sinh ra hơn H2O là m/2−1 mol có b−c=a nên(m/2−1)=1 → m=4 → nNaOH=1.6mol , n H2O sinh ra = 0.2 mol m= 1.6∗40−0.2∗18=60.4g Chọn đáp án A. Ví dụ 3: Đipeptit mạch hở X và mạch hở Y đều được tạo ra từ một loại amino axit no, mạch hở có một nhóm N và một nhóm COOH. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y thu được sản phẩm gồm CO2, H2O, và N2 trong đó tổng khối lượng CO2 và H2O bằng 54,9 gam. Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X, sản phẩm thu được cho lội qua dung dịch nước vôi trong dư thì thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là: A. 45. B. 120. C. 30. D. 60. Giải : Công thức của X:2 CaH2a+1 O2N – H2O ; Y: 3 CaH2a+1 O2N – 2H2O PT cháy Y: 3 CaH2a+1 O2N – 2H2O + O2→ 3aCO2 + (6a-1)/2H2O + 3/2N2 0,1 0,3a 0,05(6a-1) Ta có: 0,3a.44 + 0,05(6a-1)18 = 54,9→ a= 3 PT cháy X: : 2 C3H7O2N –H2O + O2 → 6CO2 → CaCO3 →m=120 Chọn đáp án B. II.3. Một số câu vận dụng nâng cao: Câu 1 : Hỗn hợp A gồm ba peptit mạch hở có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 1 : 2. Thủy phân hoàn toàn m gam A thu được hỗn hợp sản phẩm gồm 52,5 gam Glyxin và 71,2 gam Alanin. Biết số liên kết peptit trong phân tử X nhiều hơn trong Z và tổng số liên kết peptit trong ba phân tử X, Y, Z nhỏ hơn 10. Giá trị của m là A. 96,7. B. 101,74. C. 100,3. D. 103,9. Giải: ta có nGly = 0,7 mol, nAla= 0,8 mol => tỉ lệ nGly: nAla= 7 : 8 vậy với tỉ lệ mol 1 : 1 : 2 thì có tổng 7+8 =15 gốc gly và ala Gọi số gốc aa lần lượt là a, b, c và số mol tương ứng là x : x : 2x => a + b + 2c = 15 BT nitơ ta có ax + bx + 2cx = 0,15 mol => x = 0,1 mol A + (a-1) H2O → aa B + (b-1) H2O → aa C + (c-1) H2O → aa nH2O = x(a-1) + x(b-1) + 2x(c-1) => nH2O = ax + bx + 2cx - 4x = 1,1 mol BTKl: m = 52,5 + 71,2 – 1,1. 18 = 103,9 Chọn đáp án D. Câu 2 : Hỗn hợp A gồm ba peptit mạch hở X, Y, Z có tỉ lệ mol tương ứng là 2 : 3 : 4. Thủy phân hoàn toàn m gam A thu được hỗn hợp sản phẩm gồm 21,75 gam lyxin và 16,02 gam Alanin. Biết số liên kếtpeptit trong phân tử X nhiều hơn trong Z và tổng số liên kết peptit trong ba phân tử X, Y, Z nhỏ hơn 17. Giá trị của m là A. 30,93. B. 30,57. C. 30,21. D. 31,29. Giải: Ta có nGly = 0,29 mol, nAla = 0,18 mol => tỉ lệ nGly : nAla = 29 : 18 vậy với tỉ lệ mol 2 : 3 : 4 thì có tổn 29+18 =47 gốc gly và ala Gọi số gốc aa lần lượt là a, b, c và số mol tương ứng là 2x : 3x : 4x => 2a + 3b + 4c = 47 BT nitơ ta có 2ax + 3bx + 4cx = 0,47 mol => x = 0,01 mol A + (a-1) H2O→aa B + (b-1) H2O→aa C + (c-1) H2O → aa nH2O = 2x(a-1) + 3x(b-1) + 4x(c-1) => nH2O = 2ax + 3bx + 4cx - 9x = 0,38 mol BTKl: m = 21,75 + 16,02 – 0,38. 18 = 30,93 Chọn đáp án A. Câu 3: Đun nóng 0,4 mol hỗn hợp E gồm đipeptit X, tripeptit Y và tetrapeptit Z đều mạch hở bằng lượng vừa đủ dung dịch NaOH, thu đượ
Tài liệu đính kèm:
- skkn_mot_so_dang_bai_tap_o_muc_do_van_dung_phan_peptit.doc