Tổng hợp lý thuyết thủy phân peptit đốt cháy peptit (cách giải và bài tập hay có đáp án) hóa học lớp 12

Thủy phân peptit, đốt cháy peptit (cách giải và bài tập hay có đáp án)

Phương pháp chung giải bài tập thủy phân, đốt cháy peptit

» Phần peptit, dạng bài toán đặc trưng nhất đó là thủy phân peptit trong môi trường axit, bazơ. Để làm tốt dạng này chúng ta cần nắm vững lại những vấn đề sau 

 Δ Khái niệm: 

–  Peptit là những hợp chất hữu cơ có chứa từ 2 đến 50 gốc α-amino axit liên kết với nhau bằng liên kết peptit

–  Liên kết peptit là liên kết –CO-NH- của các đơn vị α-amino axit.

–  Các α-amino axit chúng ta thường gặp là: Glyxin(M=75); Alanin ( M=89); Valin(M=117); Lysin (M= 146) ; axit glutamic ( M=147)

Δ  Tính chất vật lý: 

Δ  Đồng phân:  

Xét 2 đipeptit cùng được tạo bởi từ 2 đơn vị α-amino axit là ala và Gly. Ta được 2 peptit khác nhau đó là :

Ala-Gly khác với Gly-AlA. ⇒khi thay đổi bất kì thứ tự liên kết nào trong phân tử peptit ta sẽ  được các phân tử peptit mới.

–  Nếu có n α-amino axit khác nhau thì số đồng phân đi peptit thu được là n²

–  Nếu có n α-amino axit khác nhau thì số đồng phân peptit chứa n phân tử n α

-amino axit là n!.

Δ  Tính chất hóa học:  

–  Phản ứng thủy phân trong môi trường axit vô cơ loãng, đun nóng. 

${{X}_{n}}+\left( n-1 \right)HOH+nHCl\to $ muối

»  Trong đó X là α-amino axit có chứa 1 nhóm –NH₂.

–  Phản ứng thủy phân trong môi trường kiềm khi đun nóng. 

${{X}_{n}}+nNaOH\to $ muối + H₂O

»  Trong đó X là α-amino axit có chứa 1 nhóm – COOH

Trường hợp tổng quát hơn :  ${{X}_{n}}+aNaOH\to $ muối + bH₂O

»  Trong đó a là tổng số nhóm –COOH của các amino axit trong phân tử peptit, b là số nhóm –COOH tự do trong phân tử peptit.

⇒  Chú ý : 

Các phản ứng thủy phân trong môi trường axit và môi trường kiềm khi đun nóng thực tế xảy ra như sau :

 *  Thủy phân trong môi trường axit vô cơ đun nóng : 

H₂N-CH₂-CO-NH-CH₂-COOH + HOH $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ 2 H₂N-CH₂-COOH

Sau đó: H₂N-CH₂-COOH  + HCl → ClH₃N-CH₂-COOH

Các peptit chưa bị thủy phân cũng có thể tham gia phản ứng với chất xúc tác trong môi trường axit vì phân tử peptit còn có đầu N( còn nhóm –NH₂) và đầu C ( còn nhóm COOH)

H₂N-CH₂-CO-NH-CH₂-COOH  + HCl → ClH₃N-CH₂-CO-NH-CH₂-COOH

 *  Thủy phân trong môi trường NaOH, đun nóng: 

H₂N-CH₂-CO-NH-CH₂-COOH + HOH $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ 2 H₂N-CH₂-COOH

Sau đó:  H₂N-CH₂-COOH  + NaOH  → H₂N-CH₂-COONa+H₂O

Các peptit chưa bị thủy phân cũng có thể tham gia phản ứng với chất xúc tác trong môi trường axit vì phân tử peptit còn có đầu N( còn nhóm –NH₂) và đầu C ( còn nhóm COOH)

H₂N-CH₂-CO-NH-CH₂-COOH  + NaOH → H₂N-CH₂-CO-NH-CH₂-COONa  + H₂O

Bài tập thủy phân, đốt cháy peptit có đáp án

Lời giải chi tiết

Đặt số mol các chất là Ala-Gly-Val-Ala : x(mol) ; Val-Gly-Val : 3x(mol)

Chất rắn T gồm Ala-Na : 2x(mol) ; Gly-Na : 4x(mol) ; Val-Na : 7x(mol)

$\Rightarrow 1111.2x+97.4x+139.7x=23,745\Rightarrow x=0,015\left( mol \right)$

$\Rightarrow m=316.0,015+273.0,045=17,025\left( gam \right)$

⇒ Đáp án A

Lời giải chi tiết

Y là CH₃CH(NH₂)COOH

${{n}_{{{H}_{2}}O}}=\frac{15,3}{18}=0,85\left( mol \right)\Rightarrow {{H}_{X}}=\frac{0,85.2}{0,1}=17$

nY  → X + (n-1)H2O

$\Rightarrow 7n=17+2\left( n-1 \right)\Rightarrow n=3\Rightarrow $X là tripeptit

⇒ Đáp án B

Lời giải chi tiết

${{n}_{X}}=\frac{24,5}{245}=0,1\left( mol \right);{{n}_{NaOH}}=0,6.1=0,6\left( mol \right)$

Gly-Ala-Val + 2H2O  → Gly + Ala + Val (1)

Coi Gly, Ala, Val, NaOH cùng tác dụng với HCl

NaOH + HCl → NaCl + H₂O (2)

Gly + Ala + Val + 3HCl → Muối (3)

Bảo toàn khối lượng $24,5+18.0,2+40.0,6+36,5.0,9=m+18.0,6\Rightarrow m=74,15\left( gam \right)$

⇒ Đáp án D

Lời giải chi tiết

Đặt CTTQ của Y ${{C}_{{\bar{n}}}}{{H}_{2\bar{n}+1}}N{{O}_{2}}$

${{n}_{{{N}_{2}}}}=\frac{82,88}{22,4}=3,7\left( mol \right);{{n}_{{{N}_{2}}\left( kk \right)}}=0,8.4,5=3,6\left( mol \right);{{n}_{{{O}_{2}}\left( kk \right)}}=0,9\left( mol \right)$

$\Rightarrow {{n}_{{{N}_{2}}\left( Y \right)}}=3,7-3,6=0,1\left( mol \right)\to {{n}_{Y}}=0,2\left( mol \right)$

${{C}_{{\bar{n}}}}{{H}_{2\bar{n}+1}}N{{O}_{2}}+\left( \frac{6\bar{n}-3}{4} \right){{O}_{2}}-\to \bar{n}C{{O}_{2}}+\left( \bar{n}+\frac{1}{2} \right){{H}_{2}}O+\frac{1}{2}{{N}_{2}}$

$\Rightarrow \frac{6\bar{n}-3}{4}.0,2=0,9\Rightarrow \bar{n}=3,5\Rightarrow 2$chất trong Y là H₂NC₂H₄COOH (A) và

H₂NC₃H₆COOH (B)

Áp dụng sơ đồ đường chéo $\Rightarrow \frac{{{n}_{A}}}{{{n}_{B}}}=\frac{4-3,5}{3,5-3}=\frac{1}{1}$

Do X có 2 cặp aminoaxit giống nhau ⇒ Số CTCT của X là $\frac{4!}{{{2}^{2}}}=6$

⇒ Đáp án D

Lời giải chi tiết

Đặt CTTQ của X₁, X₂ là ${{C}_{{\bar{n}}}}{{H}_{2\bar{n}+1}}N{{O}_{2}}$ : x (mol)

${{C}_{{\bar{n}}}}{{H}_{2\bar{n}+1}}N{{O}_{2}}+\left( \frac{6\bar{n}-3}{4} \right){{O}_{2}}-\to \bar{n}C{{O}_{2}}+\left( \bar{n}+\frac{1}{2} \right){{H}_{2}}O+\frac{1}{2}{{N}_{2}}$

$\Rightarrow \left\{ \begin{array}  {} \bar{n}x=0,11 \\  {} \left( \frac{6\bar{n}-3}{4} \right).x=0,1275 \\ \end{array} \right.\Rightarrow \bar{n}=2,2;x=0,05\left( mol \right)$

Pentapeptit + 4H2O → 

${{m}_{{{X}_{1}},{{X}_{2}}}}=77,8.0,05=3,89\left( gam \right);{{m}_{{{H}_{2}}O}}=18.\frac{0,05.4}{5}=0,72\left( gam \right)$

$\Rightarrow {{m}_{M}}=3,89-0,72=3,17\left( gam \right)$

⇒ Đáp án A

Lời giải chi tiết

${{n}_{Gly-Ala-Gly}}=\frac{7,55}{302}=0,025\left( mol \right)$

Gly – Ala – Val – Gly + 3H2O →2Gly  + Ala + Val (1)

0,025                    0,075           0,05      0,025   0,025    mol

Coi hỗn hợp Gly, Ala, Val và NaOH cùng phản ứng với HCl

NaOH + HCl →  NaCl + H2O (2)

0,02        0,02                   0,02

2Gly + Ala + Val + 4HCl →Muối (3)

0,04     0,02    0,02    0,08

Theo (2), (3) ⇒ Các amino axit dư

Bảo toàn khối lượng cho (1), (2), (3) :

⇒ 7,55 + 0,075.18 + 40.0,02 + 36,5.0,1 = m_rắn + 0,02.18

⇒ m_rắn­ = 12,99 (gam)

⇒ Đáp án D

Lời giải

Đặt CTTQ của X là ${{C}_{{\bar{n}}}}{{H}_{2\bar{n}+1}}N{{O}_{2}}$ : x (mol)

${{n}_{{{O}_{2}}}}=\frac{2,268}{22,4}=0,10125\left( mol \right);{{n}_{C{{O}_{2}}}}=\frac{1,792}{22,4}=0,08\left( mol \right)$

${{C}_{{\bar{n}}}}{{H}_{2\bar{n}+1}}N{{O}_{2}}+\left( \frac{3\bar{n}}{2}-\frac{3}{4} \right){{O}_{2}}-\to \bar{n}C{{O}_{2}}+\left( \bar{n}+\frac{1}{2} \right){{H}_{2}}O+\frac{1}{2}{{N}_{2}}\ \left( 1 \right)$

$\Rightarrow \left\{ \begin{array}  {} \bar{n}.x=0,08 \\  {} \left( \frac{3\bar{n}}{2}-\frac{3}{4} \right).x=0,10125 \\ \end{array} \right.\Rightarrow \bar{n}x=0,08;x=0,025\left( mol \right)$

$\Rightarrow {{m}_{X}}=\left( 14\bar{n}+47 \right).x=2,295\left( gam \right)$

Pentapeptit + 4 H2O → 5X (2)

$\Rightarrow {{n}_{{{H}_{2}}O\left( 2 \right)}}=0,025.\frac{4}{5}=0,02\left( mol \right)$

BTKL : m + 18.0,02 = 2,295 ⇒ m = 1,935(gam)