PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐỐT CHÁY PEPTIT - HÓA 12

I. CƠ SỞ LÍ THUYẾT

- Đốt cháy amino axit no, có 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH

CxH2x + 1O2N + (3x – 1,5)/2 O2 → xCO2 + (x + 0,5)H2O + 1/2N2

naa = 2(nH2O - nCO2)

- Peptit được hình thành từ các amino axit no, có 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH

n(CxH2x+1O2N) – (n – 1) H2O → CnxH2nx– n+2NnOn+1

n mol 1 mol

Khi thủy phân 1 mol peptit thu được n mol amino axit.

Đốt cháy peptit

CnxH2nx–n+2NnOn + 1 + (3nx–1,5n)/2 O2 → nxCO2­ + (nx–n/2+1)H2O + n/2N2

1 mol (3nx – 1,5n)/2 mol

* Nhận xét:

- Số mol O2 đốt cháy peptit bằng số mol của oxi khi đốt cháy từng amino axit.

namino axit → peptit + (n-1)H2O mà H2O không bị đốt cháy nên số mol oxi cháy trong 2 trường hợp trên đều bằng nhau.

Ví dụ: X là một hexapeptit được tạo thành từ 1 alpha-amino axit no, mạch hở có 1 nhóm –COOH và 1 nhóm –NH2. Đốt cháy hoàn toàn 0,01 mol X cần dùng vừa đủ 5,04 lit O2 (đktc) thu được sản phẩm gồm CO2, H2O, N2. Công thức phân tử của alpha amino axit tạo nên X là

A. C2H5NO2.

B. C3H7NO2.

C. C4H9NO2.

D. C5H11NO2.

Hướng dẫn

naa = 6nX = 0,06 mol → nx = 0,01 mol

Đặt công thức X: CxH2x + 1NO2 0,01 mol

→ nO2 = 0,01.(3nx – 1,5n)/2 = 5,04/22,4 = 0,225

Với n = 6 → x = 3

CTPT C3H7NO2

→ Đáp án: B

II. BÀI TẬP VẬN DỤNG

1. Oligopeptit X tạo nên từ anpha-aminoaxit Y, Y có CTPT C3H7NO2 . Khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X thì thu được 15,3 g nước. Vậy X là

A. Đipeptit

B. Tripeptit

C. Tetrapeptit

D. Pentapeptit.

Hướng dẫn

Y là CH3CH(NH2)COOH

nH2O = 15,3/18 = 0,85(mol) → HX = 0,85.2/0,1 = 17

nY → X + (n-1)H2O

→ 7n = 17 + 2(n − 1) → n = 3 ⇒ X là tripeptit

→ Đáp án B

2. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol peptit X mạch hở (tạo bởi các amino axit có công thức H2N – CnH2n – COOH) thu được 0,5 mol CO2. Mặt khác m gam X tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch chứa a gam muối. Giá trị của a là

A. 22,3.

B. 25,1.

C. 23,7.

D. 30,7.

Hướng dẫn

nHCl = 2nX X là đipeptit

Công thức chung amino axit CnH2n + 1O2N công thức của đipeptit C2nH4nO3N2

Số C trong X = 0,5/0,1 = 5 n = 2,5

C2nH4nO3N2 + 2HCl + H2O muối

0,1 0,2 0,1

mmuối = 0,1.146 + 0,2.36,5 + 0,1.18 = 23,7g

→ Đáp án: C

3. Thủy phân hoàn toàn m gam một pentapeptit mạch hở M thu được hỗn hợp gồm 2 amino axit X1, X2 (đều no, mạch hở phân tử có 1 -COOH, 1-NH2). Đốt cháy hoàn toàn lượng X1, X2 cần dùng vừa đủ 0,1275 mol O2, chỉ thu được N2, H2O và 0,11 mol CO2. Giá trị m là

A. 3,17

B. 3,89

C. 4,31

D. 3,59.

Hướng dẫn

Đặt CTTQ của X1, X2 là CnH2n+1NO2 : x (mol)

CnH2n+1NO2 + (3n – 1,5)/2 O2 → nCO2 + (n + 1/2)H2O + 1/2N2

→ nx = 0,11 (1)

→ (3n – 1,5).x/2 = 0,1275

Giải hệ (1) và (2) → n = 2,2; x = 0,05 (mol)

Pentapeptit + 4H2O → 5 CnH2n+1NO2

mX1,X2 = 77,8.0,05 = 3,89 (gam);

mH2O = 18.0,05.4/5 = 0,72(gam)

→ mM = 3,89 − 0,72 = 3,17(gam)

→ Đáp án A

4. Thủy phân hoàn toàn m gam pentapeptit M mạch hở, thu được hỗn hợp X gồm hai α – amino axit X1, X2 (đều no, mạch hở, phân tử có một nhóm NH2 và một nhóm COOH). Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X trên cần dùng vừa đủ 2,268 lít O2 (đktc), chỉ thu được H2O, N2 và 1,792 lít CO2 (đktc). Giá trị của m là

Hướng dẫn

Đặt CTTQ của X là CnH2n+1NO2 : x (mol)

nO2 = 2,268/22,4 = 0,10125 (mol);

nCO2 = 1,792/22,4 = 0,08(mol)

CnH2n+1NO2 + (3n – 1,5)/2 O2 → nCO2 + (n + 1/2)H2O + 1/2N2

→ n.x = 0,08 (1)

(3n – 1,5).x/2 = 0,10125 (2)

Giải hệ (1) và (2) → nx = 0,08; x = 0,025(mol)

→ mX = (14n + 47).x = 2,295(gam)

Pentapeptit + 4 H2O → 5X (3)

→ nH2O = 0,025.45 = 0,02(mol)

BTKL : m + 18.0,02 = 2,295

→ m = 1,935(gam)

5. Đipeptit mạch hở X và tripeptit mạch hở Y đều được tạo nên từ một amino axit (no, mạch hở, trong phân tử có 1 nhóm –NH2và 1 nhóm –COOH). Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y thu được tổng khối lượng CO2 và H2O bằng 54,9g. Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X sản phẩm thu được cho lội từ từ qua nước vôi trong dư, tạo ra mg kết tủa. Giá trị m là

A. 120.

B. 60.

C. 30.

D. 45.

Hướng dẫn

Gọi công thức chung của X là C2nH4nO3N2

Y là C3nH6n – 1O4N3

0,1 mol C3nH6n – 1O4N3 đốt à 0,13.n mol CO2 + 0,1.(3n – 0,5) mol H2O

→ 0,3n.44 + 18.0,1.(3n - 0,5) = 54,9

→ n = 3

0,2 mol C2nH4nO3N2 đốt à 0,2.2.3 = 1,2 mol CO2

→ mkết tủa = 1,2.100 = 120g

→ Đáp án: A

6. Cho hai chất hữu cơ X, Y lần lượt là tripeptit và hexapeptit được tạo thành từ cùng một amino axit no, mạch hở, có một nhóm cacboxyl và một nhóm amino. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X bằng O2 vừa đủ thu được sản phẩm cháy có tổng khối lượng 40,5 gam. Nếu cho 0,15 mol Y tác dụng hoàn toàn với NaOH (lấy dư 20% so với lượng cần thiết), sau phản ứng cô cạn dung dịch thì khối lượng chất rắn thu được là

A. 87,3 gam

B. 94,5 gam

C. 107,1 gam

D. 9,99 gam

Hướng dẫn

Đốt cháy X

(3(CnH2n + 1O2N) – 2H2O) + O2 → 3nCO2 + (6n – 1)/2H2O + 3/2N2

0,1 0,1.3n 0,1.(6n-1)/2 0,1.3/2

m = 1,3n.44 + 0,05.(6n – 1).44 + 0,15.28 = 40,5

→ n = 2. CTPT C2H5O2N

Y tác dụng với NaOH

(6(C2H5O2N) – 5H2O) + 6NaOH → muối + H2O

0,15 0,9 + 0,18 (dư) 0,15

mmuối = 0,15.360 + 1,08.40 – 0,15.18 = 94,5g

→ Đáp án: B

7. Thủy phân hoàn toàn m gam tetrapeptit X mạch hở thu được hỗn hợp Y gồm 2 aminoaxit (no, mạch hở, phân tử chứa 1 nhóm COOH, 1 nhóm NH2) là đồng đẳng kế tiếp. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y cần vừa đủ 4,5 mol không khí (chứa 20% O2, còn lại là N2) thu được CO2, H2O và 82,88 lít khí N2 (đktc). Số CTCT thỏa mãn X là

A. 8

B. 4

C.12

D. 6.

Hướng dẫn

Đặt CTTQ của Y CnH2n+1NO2

nN2 = 82,88/22,4 = 3,7(mol); nN2(kk) = 0,8.4,5 = 3,6(mol); nO2(kk) = 0,9(mol)

nN2(Y) = 3,7 − 3,6 = 0,1(mol) → nY = 0,2(mol)

CnH2n+1NO2 + (3n – 1,5)/2 O2 → nCO2 + (n+1/2)H2O + 1/2N2

(3n – 1,5).0,2/2 = 0,9

→ n = 3,5 ⇒ 2 chất trong Y là H2NC2H4COOH (A) và

H2NC3H6COOH (B)

Áp dụng sơ đồ đường chéo → nA/nB = (4−3,5)/(3,5−3) = 1/1

Do X có 2 cặp aminoaxit giống nhau → Số CTCT của X là = 4!/22=6

→ Đáp án D

8. Chia m g hỗn hợp T gồm các peptit mạch hở thành hai phần bằng nhau. Đốt cháy hoàn toàn phần một, thu được N2, CO2 và 7,02 gam H2O. Thủy phân hoàn toàn phần hai, thu được hỗn hợp X gồm alanin, glyxin, valin. Cho X vào 200 ml dung dịch chứa NaOH 0,5 M và KOH 0,6M, thu được dung dịch Y chứa 20,66 gam chất tan. Để tác dụng vừa đủ với Y cần 360 ml dung dịch HCl 1M. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là

A. 21,32.

B. 24,20.

C. 24,92.

D. 19,88.

Hướng dẫn

Số mol aa(X) + (nNaOH + nKOH) = nHCl

naa = 0,36 – (0,1 + 0,12) = 0,14 = nN

theo ĐLBTKL từ X và Y

maa = 20,66 + 0,14.18 – (0,1.40 + 56.0,12)

= 12,46 g

M = 12,46/0,14 = 89

(Công thức trung bình của X C3H7O2N)

C3H7O2N + 3,75O2 → 3CO2 + 3,5H2O + 0,5N2

0,14 a = 0,14.3,75 b = 0,14.3 c= 0,14.3,5 0,07

0,525 0,42 0,49

Khối lượng hỗn hợp T là

mT = 2.(mX – mH2O) =

2.(12,46 – (0,49 – 0,39).18) = 21,32 g

→ Đáp án: A

9. Hỗn hợp E gồm chất X (CmH2m+4O4N2, là muối của axit cacboxylic 2 chức) và chất Y CnH2n+3O2N, là muối của axit cacboxylic đơn chức). Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol E cần dùng vừa đủ 0,26 mol O2, thu được N2, CO2 và 0,4 mol H2O. Mặt khác, cho 0,1 mol E tác dụng hết với dung dịch NaOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được một chất khí làm xanh quỳ tím ẩm và a gam hỗn hợp hai muối khan. Giá trị của a là

A. 9,44.

B. 11,32.

C. 10,76.

D. 11,6.

Hướng dẫn

Gọi CnH2n+3O2N và CmH2m+4O4N2 là x và y mol

CnH2n+3O2N + (3n – 0,5).x/2 O2 → nCO2 + (n + 1,5)H2O + 0,5N2

x (3n – 0,5).x/2 (n + 1,5).x

CmH2m+4O4N2 + (3m – 2)/2 O2 → mCO2 + (m + 2)H2O + N2

y (3m – 2)/2 (m + 2).y

ta có: nE = x + y = 0,1 (1)

nO2 = (3n – 0,5).x/2 + (3m – 2)/2.y = 0,26 (2)

nH2O = (n + 1,5)x + (m + 2)y = 0,4 (3)

Giải hệ (1), (2), (3) → x = 0,04; y = 0,06 và nx + my = 0,22

2n + 3m = 11 → n = (11 – 3m)/2

Do n > hoặc = 1 và m > hoặc = 2

nghiệm duy nhất là m = 3 (C3H10O4N2) và n = 1 (CH5O2N)

Theo giả thuyết: E + NaOH hỗn hợp khí thì

X có cấu tạo là CH3NH3OOC-COONH4 : 0,04 mol

Y có cấu tạo là HCOONH4 : 0,06 mol

Hỗn hợp muối khan gồm HCOONa: 0,04 mol

(COONa)2: 0,06 mol

mmuối = 0,04.68 + 0,06.134 = 10,76 g

→ Đáp án: C

Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng

LIÊN HỆ NGAY VỚI CHÚNG TÔI ĐỂ BIẾT THÊM THÔNG TIN CHI TIẾT

ĐÀO TẠO NTIC

Địa chỉ: Đường nguyễn lương bằng, P.Hoà Khánh Bắc, Q.Liêu Chiểu, Tp.Đà Nẵng Hotline: 0905540067 - 0778494857

Email: daotaontic@gmail.com