Phương Pháp Giải Bài Tập đốt Cháy Amino Axit

BÀI TẬP ĐỐT CHÁY AMINO AXIT

CTTQ + Amino axit no, có 1 nhóm amino NH2

                                  1 nhóm cacboxyl COOH

            NH2- CmH2m – COOH hoặc CnH2n+1O2N

            + Amino axit: CxHyOzNt

            CxHyOzNt  + O2  → CO2 + H2O + N2

maa = mC + mH + mO/aa + mN

BTNT oxi:  nO/aa + 2. nO2 = 2. nCO2 + nH2O

Chú ý 

+        Nếu   nH2O – nCO2= namino axit  =>  amino axit chứa 1 nhóm COOH và 2 nhóm NH2 hoặc amino axit chứa 2 nhóm COOH và

         4 nhóm NH2

+        Nếu nH2O = nCO2thì amino axit có chứa 2 nhóm COOH và 2 nhóm NH2

Ví dụ 1. Đốt cháy hoàn toàn 8,7 g amino axit A (chứa 1 nhóm -COOH) thì thu được 0,3 mol CO2; 0,25mol H2O và 11,2 lít N2 (đktc). Tìm CTCT A

Lời giải

CTPT: CxHyOzNt , nN2 = 0,05 mol

nO/aa = (8,7 – 0,3 .12 – 0,25 . 2 – 0,05 . 28) : 16 = 0,2 mol

naa = nO / 2 = 0,1 mol

x = 0,3 / 0,1 = 3

y = 2nH2O / naa = 5

z = 2nN2 / naa = 1

=>  CTPT C3H5O2N

CH3- CH2 (NH2)-COOH

H2N- CH2 – CH2 - COOH

Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm 1 mol aminoaxit no, mạch hở và 1 mol amin no, mạch hở. X có khả năng phản ứng tối đa với 2 mol HCl hoặc 2 mol NaOH. Đốt cháy hoàn toàn X thu được 6 mol CO2, x mol H2O và y mol N2. Các giá trị x, y tương ứng là

1. A.    7 và 1,0.            B. 8 và 1,5.      C. 8 và 1,0.     D. 7 và 1,5.

                        Lời giải

Aminoaxit là CmH2m -1O4N, amin là CnH2n+3N

Phản ứng cháy: CmH2m -1O4N m CO2 + H2O +N2 

                           CnH2n+3N nCO2 + H2O + N2

Số mol CO2 là : n+m =6 nH2O = n + m+ 1 = 7. Số mol N2 = 1. Chọn đáp án A

Ví dụ 3.Đốt cháy hoàn toàn 0,5 mol hỗn hợp X gồm 2 chất H2NR(COOH)x và CnH2n+1COOH, thu được 52,8 gam CO2 và 24,3 gam H2O. Mặt khác, 0,1 mol X phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa a mol HCl. Giá trị của a là

Lời giải

Ta có nCO2 = 1,2 mol; nH2O = 1,35 mol.

=> amino axit là no, đơn chức (vì axit có nCO2 = nH2O)

Đặt công thức chung là amino axit là CmH2m+1O2N, viết phương trình đốt cháy ta có:

 

CmH2m+1O2N + xO2  → mCO2 + (2m+1)/2 H2O

     a mol                        ma            (2m+1)a/2

=>  2(nH2O – nCO2) = (2m+1)a – 2ma = a

=>  Số mol amino axit là: n = 2 (1,35 – 1,2) = 0,3 mol => chiếm 3/5

=>  Với 0,1 mol X phản ứng thì có 0,06 mol amino axit

=> nHCl = 0,06 mol

BÀI TẬP ÁP DỤNG

Câu 1.  Đốt cháy hoàn toàn một lượng chất hữu cơ X thu được 3,36 lít khí CO2 và 0,56 lít khí N2 (các khí đo ở đktc) và 3,15 gam H2O. Khi X tác dụng với dung dịch NaOH thu được sản phẩm trong đó có muối H2N–CH2–COONa. Công thức cấu tạo thu gọn của X là

            A. H2N–CH2COO–C3H7.                               B. H2N–CH2COO–CH3.

            C. H2N–CH2CH2COOH.                               D. H2N–CH2COO–C2H5.

Câu 2.  Đipeptit mạch hở X và tripeptit mạch hở Y đều được tạo nên từ một aminoaxit (no, mạch hở, trong phân tử chứa một nhóm –NH2 và một nhóm –COOH). Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y, thu được tổng khối lượng CO2 và H2O bằng 54,9 gam. Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X, sản phẩm thu được cho lội từ từ qua nước vôi trong dư, tạo ra m gam kết tủa. Giá trị của m là

            A. 45 g.                       B. 60 g.                       C. 120 g.                     D. 30 g.

Câu 3.  Hỗn hợp X gồm 2 amino axit no (chỉ có nhóm chức –COOH và –NH2 trong phân tử), trong đó tỉ lệ mO : mN = 80 : 21. Để tác dụng vừa đủ với 3,83 gam hỗn hợp X cần 30 ml dung dịch HCl 1M. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 3,83 gam hỗn hợp X cần 3,192 lít O2 (đktc). Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy (CO2, H2O và N2) vào nước vôi trong dư thì khối lượng kết tủa thu được là

            A. 20 gam.                  B. 13 gam.                   C. 10 gam.                  D. 15 gam.

Câu 4.  Peptit X bị thủy phân theo phương trình phản ứng X + 2H2O → 2Y + Z (trong đó Y và Z là các amino axit). Thủy phân hoàn toàn 4,06 gam X thu được m gam Z. Đốt cháy hoàn toàn m gam Z cần vừa đủ 1,68 lít khí O2 (đktc), thu được 2,64 gam CO2; 1,26 gam H2O và 224 ml khí N2 (đktc). Biết Z có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất. Tên gọi của Y là

            A. glyxin                     B. lysin                        C. axit glutamic          D. alanin

Câu 5. Đốt cháy hoàn toàn m gam một amin X bằng lượng không khí vừa đủ thu được 17,6 gam CO2, 1,26 gam H2O và V lít N2 (đktc). Giả sử không khí chỉ gồm N2 và O2 trong đó O2 chiếm 20% thể tích. Công thức phân tử của X và giá trị của V lít lần lượt là

1. X: C2H5NH2 và V = 6,72 lít                                 C. X: C3H7NH2 và V = 6,72 lít
2. X: C3H7NH2 và V = 6,94  lít                                 D. X: C2H5NH2 và V = 4,704 lít

ĐÁP ÁN

1. B     2. C     3. B     4. A     5. D