Các dạng bài tập về peptit và phương pháp giải
Bài tập về Peptit là một dạng toán khó nằm trong chương trình môn Hóa học lớp 12 và thường xuyên xuất hiện trong các bài thi THPT Quốc gia. Trong bài viết dưới đây, Download.vn giới thiệu đến tài liệu Phân dạng bài tập về Peptit để bạn đọc cùng tham khảo.
Tài liệu bao gồm 23 trang, tóm tắt toàn bộ lý thuyết, phân dạng bài tập về thủy phân peptit. Qua tài liệu này giúp các bạn học sinh nắm vững lý thuyết, kiến thức về tính chất hoá học, biết vận dụng kiến thức vào giải bài tập. Nội dung chi tiết mời các bạn cùng theo dõi và tải tài liệu tại đây.
1. Lý thuyết cần nắm
- Peptit là những hợp chất chứa từ [2 đến 50] gốc α-amino axit liên kết với nhau qua liên kết peptit.
- Một peptit [mạch hở] chứa n gốc α-amino axit thì chứa [n - 1] liên kết peptit
- Cách tính phân tử khối của peptit.
Thông thường người làm sẽ chọn cách là viết CTCT của peptit rồi sau đó đi cộng toàn bộ nguyên tử khối của các nguyên tố để có phân tử khối của peptit. Tuy nhiên, cách làm này tỏ ra chưa khoa học. Ta hãy chú ý rằng, cứ hình thành 1 liên kết peptit thì giữa 2 phân tử amino axit sẽ tách bỏ 1 phân tử H2O.
Giả sử một peptit mạch hở X chứa n gốc α-amino axit thì phân tử khối của X được tính nhanh là:
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
d. Ala-Val-Gly-Gly
Giải:
MGly-Gly-Gly-Gly= 4x75 – 3x18 = 246 [đvC]
MAla-Ala-Ala-Ala-Ala= 5x89 – 4x18 = 373 [đvC]
MGly-Ala-Ala= [75 + 2x89] – 2x18 = 217 [đvC]
MAla-Val-Gly-Gly= [89 + 117 + 75x2] – 3x18 = 302 [đvC]
2. Các dạng bài tập về thủy phân peptit
2.1. Các câu hỏi lý thuyết cần chú ý
Câu 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
Câu 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
Câu 3 [ĐH 2010-Khối B]: 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.
Câu 4: Thủy phân hoàn toàn 1 mol pentapeptit X, thu được 1 mol glyxin [Gly], 1 mol alanin [Ala], 1 mol valin [Val], 1 mol axit glutamic [Glu] và 1 mol Lysin [Lys]. Thủy phân không hoàn toàn X thu được hỗn hợp chứa: Gly-Lys; Val-Ala; Lys-Val; Ala-Glu và Lys-Val-Ala. Xác định cấu tạo của X?
[Đáp án: Gly-Lys-Val-Ala-Glu]
2.2. Bài tập về thủy phân không hoàn toàn peptit: “Phương pháp bảo toàn số mol gốc aa”
Câu 5 [ĐH 2011-Khối A]: 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.
Chú ý: Với bài toán loại này có thể cho giá trị m sau đó yêu cầu tìm khối lượng sản phẩm.
Câu 6: 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.
Câu 7: 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]
Chú ý bảo toàn gốc Gly ta có: x.1 = 0,025.1 + 0,025.1 + 0,05.1 + 0,1.1 → x = 0,2 mol
Xét bảo toàn với gốc Val ta có: 0,2.1 = 0,025.1 + 0,075.1 + a.1 → a = 0,1 mol
Xét 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.
Câu 8: 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]
Câu 9: Thủy phân m gam pentapeptit A tạo bởi phân tử amino axit [glyxin] thu được 0,3 gam Glyxin; 0,792 gam đipeptit Gly-Gly; 1,701 gam tripeptit Gly-Gly-Gly; 0,738 gam tetrapeptit Gly-Gly-Gly-Gly và 0,303 gam A. Giá trị của m là:
A. 4,545 gam
B. 3,636 gam
C. 3,843 gam
D. 3,672 gam
[Đáp án: B. 3,636 gam]
Câu 10: A là một hexapeptit mạch hở tạo thành từ một α-amino axit X no, mạch hở [phân tử chứa 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH]. Biết rằng phần trăm khối lượng của oxi trong X là 42,667%. Thủy phân m gam A thu được hỗn hợp gồm 90,9 gam pentapeptit; 147,6 gam tetrapeptit; 37,8 gam tripeptit; 39,6 gam đipeptit và 45 gam X. Giá trị của m là:
A. 342 gam
B. 409,5 gam
C. 360,9 gam
D. 427,5 gam
[Đáp án: A. 342 gam]
Câu 11: Thủy phân hết 1 lượng pentapeptit X trong môi trường axit thu được 32,88 gam Ala–Gly–Ala–Gly; 10,85 gam Ala–Gly–Ala; 16,24 gam Ala–Gly–Gly; 26,28 gam Ala–Gly; 8,9 gam Alanin còn lại là Gly–Gly và Glyxin. Tỉ lệ số mol Gly–Gly:Gly là 10:1. Tổng khối lượng Gly–Gly và Glyxin trong hỗn hợp sản phẩm là:
A. 27,9 gam
B. 28,8 gam
C. 29,7 gam
D. 13,95 gam
[Đáp án: A. 27,9 gam]
Câu 12: Thủy phân hoàn toàn tetrapeptit X chỉ thu được aminoaxit Y [no, mạch hở, phân tử chứa 1 nhóm NH2 và 1 nhóm COOH]. Trong Y nguyên tố N chiếm 18,67% theo khối lượng. Khi thủy phân không hoàn toàn 25,83 gam X thu được 11,34 gam tripeptit; m gam đipeptit và 10,5 gam Y. Giá trị của m là:
A. 2,64 gam
B. 6,6 gam
C. 3,3 gam
D. 10,5 gam.
[Đáp án: B. 6,6 gam]
Câu 13: Tripeptit M và Tetrapeptit Q được tạo ra từ một aminoacid X mạch hở [phân tử chỉ chứa 1 nhóm NH2 ]. Phần trăm khối lượng Nito trong X bằng 18,667%. Thủy phân không hoàn toàn m gam hỗn hợp M,Q [có tỉ lệ số mol 1:1] trong môi trường Axit thu được 0,945 gam M; 4,62 gam đipeptit và 3,75 gam X. Giá trị của m là:
A. 4,1945.
B. 8,389.
C. 12,58.
D. 25,167.
..........
Mời các bạn tải file tài liệu để xem thêm nội dung chi tiết
DongHuuLee [ Chủ biên] [Admin: FC - HÓA HỌC VÙNG CAO 2.0 ðịa chỉ fb : //www.facebook.com/groups/210136082530524/ ] KĨ THUẬT TÌM LỜI GIẢI THÔNG MINH CHO BÀI TOÁN HÓA HỌC [ ðể mua file tài liệu bạn ñọc liên hệ : 0912970604 ] Quý thầy cô và các em học sinh trên toàn quốc có nhu cầu mua liên hệ qua số: 0912970604 [ Gặp thầy DongHuuLee] hoặc cmt qua dịa chỉ facerbook: //www.facebook.com/donghuu.lee Phiên bản 2016 ñặc sắc hơn rất nhiều.ðề nghị quý bạn ñọc tìm ñọc! . ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Bản quyền thuộc về thầy DongHuuLee . Trường THPT Cẩm Thủy 1- Thanh Hóa. ðiện Thoại: 0917970604 PHẦN 3. CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ PEPTIT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI. DẠNG 1 KĨ THUẬT GIẢI NHANH CÂU HỎI LÍ THUYẾT VỀ PEPTIT VÀ PROTEIN PHƯƠNG PHÁP 1. Về kiến thức. Nắm thật vững và nhất thiết phải thuộc các nội dung sau [ trí nhớ là nguyên liệu của tư duy]. - Khái niệm peptit,công thức của peptit và protein. - Cách viết và kĩ năng tính nhanh ñồng phân của peptit. - Tính chất vật lí của peptit và protein. - Tính chất hóa học của peptit và protein. 2. Về kĩ năng. - ðọc “lệnh” trước ,“tuân lệnh” sau. - Thường xuyên sử dụng kĩ thuật loại trừ, khai thác ñáp án. - Sử dụng kĩ thuật tần suất cao – xác suất càng lớn. DẠNG 2 KĨ THUẬT XÁC ðỊNH CTCT CỦA PEPTIT KHI BIẾT α - AMINO AXIT VÀ NGƯỢC LẠI PHƯƠNG PHÁP. 1. Cách xác ñịnh số CTCT peptit khi biết α - amino axit và ngược lại. - Sơ ñồ tạo thành peptit từ α - amino axit : Cho n [ ] tri tetra penta.. amino axit n Peptit× α− → ðiều này có nghĩa là “lắp ghép” các amino axitα − lại với nhau sẽ thu ñược peptit. - Có ba tình huống : + Từ n α -amino axit khác nhau → số [n peptit] là = n! = 1.2.3..n. + Nếu từ x α -amino axit khác nhau →số [npeptit] tạo thành = xn trong ñó có x peptit chứa các mắt xích hoàn toàn giống nhau. + Nếu trong phân tử [npeptit] có k cặp amino axit giống nhau thì số ñồng phân peptit sẽ là k n! 2 - Khi làm bài tập cần xác ñịnh rõ ñề yêu cầu theo kiểu 1 nào. Ví dụ 1. Có bao nhiêu tripeptit [mạch hở] khác loại mà khi thuỷ phân hoàn toàn ñều thu ñược 3 aminoaxit: glyxin, alanin và phenylalanin? A. 3 B. 9 C. 4 D. 6 [ Trích Câu 21- Mã ñề 596 – ðH khối A – 2010] Hướng dẫn giải - Số Tripeptit có chứa ñủ 3 gốc aminoaxit sẽ là 3!=1.2.3 = 6 tripeptit⇒Chọn D. Ví dụ 2. Số tripeptit tối ña có thể tạo ra từ một hỗn hợp gồm alanin và glyxin là A. 2. B. 6. C. 4. D. 8. [ Trích câu22 – Mã ñề 637 – ðHKB 2009] Hướng dẫn giải Số Tripeptit có thể tạo ra từ 2 amino axit là 23 = 8 ⇒Chọn D. Ví dụ 3. Số tripeptit mà trên phân tử có hai gốc Ala và 1 gốc Gly là A.6. B.3. C.2. D.4. Hướng dẫn giải Số peptit = 1 3! 3 2 = →ðáp án B. Ví dụ 4.Thủy phân hoàn toàn tripeptit M ñược hỗn hợp chỉ gồm Gly và Val.Số CTCT có thể có của M là A. 2. B. 6. C. 4. D. 8. Hướng dẫn giải Số tripeptit M thỏa là 23- 2 = 6 →ðáp án B. [ phải trừ 2 vì trong số tripeptit tạo ra có 2 tripeptit chứa các mắt xích hoàn toàn giống nhau : Gly- Gly-Gly và Val-Val-Val không thảo ñề bài]. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Bản quyền thuộc về thầy DongHuuLee . Trường THPT Cẩm Thủy 1- Thanh Hóa. ðiện Thoại: 0917970604 2. Cách xác ñịnh CTCT chính xác của peptit dựa vào phản ứng thủy phân peptit. Bản chất của phản ứng thủy phân peptit là “cắt” phân tử peptit thành những phân tử nhỏ hơn với các “nhát cắt” tại liên kết peptit –CO--× --NH-. Sơ ñồ thủy phân của peptit: [ ] 2 hoµn toµn H O kh«nghoµn toµn n A min oaxit [nPeptit] A min oaxit. Peptit + → × α− → α− → Dựa vào phản ứng thủy phân xác ñịnh số lượng mỗi loại α - amino axit →Vấn ñề yêu cầu là: từ các α - amino axit vừa xác ñịnh ñược hãy lắp ghép lại ñể tìm CTCT peptit ban ñầu. Kĩ thuật tiến hành. - Quy ước mỗi α - amino axit là một con số tự nhiên thì peptit cần tìm chính là số có chứa các số tự nhiên ñó →bài toán trở thành tìm số có các chữ số thõa mãn ñiều kiện cho trước. - Dựa vào phản ứng thủy phân không hoàn toàn ñể tìm ra “bộ khung” của số cần tìm. - ðiền các con số còn lại vào “bộ khung” theo thứ tự : + Các con số con lại ñều ñứng trước “bộ khung”. + Các con số con lại ñều ñứng sau “bộ khung”. + Trong các con số con lại có có số ñứng trước, có số ñứng sau “bộ khung”. Mời bạn ñọc theo dõi ví dụ sau ñể hiểu rõ ý tưởng. Ví dụ 1. Thủy phân hoàn toàn 1 mol pentapetit X mạch hở thu ñược 1 mol glyxin[Gly], 2 mol alanin [Ala], 2 mol valin [val].Mặt khác nếu thủy phân không hoàn toàn X thu ñược sản phẩm có chứa Ala- Gly, Gly-Val.số công thức cấu tạo phù hợp của X là A.6 . B.4. C.2. D.8. Hướng dẫn giải - Vì 1 mol X + H2O → 1mol Gly + 2 mol Ala + 2mol Val nên trên phân tử X sẽ có 1 mắt xích Gly, 2 mắt xích Ala và 2 mắt xích Val. - ðể ñơn giản và chính xác bạn ñọc nên dùng “kĩ thuật số” : Kí hiệu Gly = 1, Ala = số 2 và Val = số 3 - Vì khi thủy phân không hoàn toàn X → [Ala – Gly] + [Gly –Val] nên trên phân tử của X, Ala phải ñứng cạnh Gly và Gly phải ñứng cạnh Val. Hay nói cách khác , trong X phải có số 21 và số 13→ bài toán trở thành: Số X tạo ra từ 5 số [ 1,2,2,3,3] ,trong X có hai chữ số 21 và 13. Tìm số X. Bạn ñọc dễ dàng tìm ñược 6 số sau: 23213; 32213 21323; 21332 22133; 32132 Từ ñó bạn ñọc thấy có 6 pentapeptit X sau thỏa mãn ñề →chọn A. Ví dụ 2.Thuỷ phân hoàn toàn 1 mol pentapeptit X, thu ñược 2 mol glyxin [Gly], 1 mol alanin [Ala], 1 mol valin [Val] và 1 mol Phenylalanin [Phe]. Thuỷ phân không hoàn toàn X thu ñược ñipeptit Val- Phe và tripeptit Gly-Ala-Val nhưng không thu ñược ñipeptit 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 [Trích Câu 48- Mã ñề 174 – ðH khối B – 2010] Hướng dẫn giải Theo phân tích ở trên ta có : - Pentapeptit X → 2mol Gly + 1mol Ala + 1mol Val + 1mol Phe ⇒Trong X có 2 mắt xích Gly , 1 mắt xích Ala, 1 mắt xích Val, 1 mắt xích Phe. - ðể ñơn giản và chính xác bạn ñọc nên dùng “kĩ thuật số” : Kí hiệu Gly = 1, Ala = số 2 và Val = số 3 ,Phe = số 4.→X là số có 5 chữ số ñược tạo ra từ hai số 1, một số 2, một số 3 và một số 4. -Vì thuỷ phân không hoàn toàn X → Val-Phe +Gly-Ala-Val nên trong X sẽ có số 34 và số 123. - Vì X + H2O → Gly-Gly nên trong X không có số 11. Bài toán trở thành: Số X tạo ra từ 5 số [ 1,1,2,3,4] ,trong X có hai chữ số 34 và 123 nhưng không có số 11. Tìm số X. Bạn ñọc dễ dàng tìm ñược X là sau: 12341 tức Gly –Ala –Val-Phe- Gly →ðáp án C. Hi vọng bạn ñọc ñã hiểu ñược ý tưởng của tác giả. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Bản quyền thuộc về thầy DongHuuLee . Trường THPT Cẩm Thủy 1- Thanh Hóa. ðiện Thoại: 0917970604 DẠNG 3 KĨ THUẬT GIẢI NHANH BÀI TOÁN LIÊN QUAN ðẾN PHẢN ỨNG ðỐT CHÁY PEPTIT. Kĩ thuật 1. Khai thác triệt ñể, thường xuyên ,liên tục các “chìa khóa vàng” của bài toán ñốt cháy hợp chất hữu cơ. 2 2 2 2 2 2 CO hchc H O hchc CO H O N hchc N hchc hchc 1]n C n H 2]n n C : H : N n : 2n : 2n 2 N 3]n n 2 ← ← = × = × = = × 4] 2 2 2 H O O [p−] hchc CO hchc n4C H 2.Oxi Sè O n n n n 4 2 2 + − = × = + − × Kĩ thuật 2. Xây dựng công thức của peptit từ amino axit. - Công thức chung của mọi amino axit : [H2N]t CmH2m+2-2a-z-t[COOH]z hay CnH2n+2 – 2a -2z+tO2zNt. [Từ công thức tổng quát này,tùy theo ñặc ñiểm của amino axit hoặc peptit ñề cho bạn ñọc sẽ có công thức của amino axit phù hợp]. Chú ý : a trong công thức trên là số liên kết pi ở gốc của hiñrocacbon = 2 C 2 H N z 2 + − + −∑ ∑ ∑ - Xây dựng công thức peptit từ amino axit “cơ sở”: + Sơ ñồ hình thành peptit từ amino axit: [ ] 2n a min oaxit peptit [n 1]H O× α − → + − Suy ra : CTPT của peptit = n.CTPT amino axit – [n-1]H2O Từ công thức này,hiển nhiên nếu biết ñược amino axit và n [ ñặc ñiểm peptit ñi,tri,tetra] bạn ñọc sẽ xây dựng ñược công thức phân tử của peptit phục vụ cho việc giải bài toán ñốt cháy. Ví dụ 1 [ ðH khối B -2013]. Tripeptit X và tetrapeptit Y ñều mạch hở. Khi thủy phân hoàn toàn hỗn hợp gồm X và Y chỉ tạo ra một amino axit duy nhất có công thức H2NCnH2nCOOH. ðốt cháy 0,05 mol Y trong oxi dư, thu ñược N2 và 36,3 gam hỗn hợp gồm CO2, H2O. ðốt cháy 0,01 mol X trong oxi dư, cho sản phẩm cháy vào dung dịch Ba[OH]2 dư, thu ñược m gam kết tủa. Biết các phản ứng ñều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là A.23,64. B.29,55. C.17,73. D.1,82 Hướng dẫn giải -Theo ñề thấy ngay amino axit tạo nên X và Y là amino axit no [a =0],có một nhóm NH2[ t = 1] và một nhóm COOH [ z = 1]. → có công thức là CnH2n+1O2N n 2n 1 2 2 3n 6n 1 4 3 n 2n 1 2 2 4n 8n 2 5 4 Tripeptit X 3.C H O N 2H O C H O N Tetrapeptit Y 4.C H O N 3H O C H O N + − + − = − = → = − = . - Áp dụng bảo toàn nguyển tố C và H cho phản ứng cháy Y : 0,05 mol 4n 8n 2 5 4 2 2C H O N CO H O− → + Có ngay: H O2 CO 22 2 m m 36,3CO 9 17 4 3 H O n 0,2n n 3 X : C H O N . n 0,05[4n 1] + == → = → = − - Áp dụng bảo toàn C cho phản ứng cháy X 2CO n 0,09[mol]→ = . - Cho CO2 + Ba[OH]2 dư →chỉ tạo BaCO3↓ + H2O nên 23 197 COBaCO n n 0,09 m 17,73[gam]× ↓ ↓ = = → = →Chọn B. Kĩ thuật 3. Xây dựng công thức tính nhanh khi ñốt cháy peptit. - Peptit dù sao cũng chỉ là hợp chất hữu cơ chứa C,H,O,N nên CTPT có dạng CxHyOzNt. - Tổng số liên kết pi [và vòng] trong phân tử : k = 2C 2 H N 2x 2 y t y 2x 2 2k t 2 2 + − + + − + = → = + − + Do ñó có thể viết công thức của peptit dưới dạng: CxH2x+2-2k+tOzNt. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Bản quyền thuộc về thầy DongHuuLee . Trường THPT Cẩm Thủy 1- Thanh Hóa. ðiện Thoại: 0917970604 - Phản ứng cháy tổng quát của peptit: CxH2x+2-2k+tOzNt + O2 →xCO2 + [x+1- k+ t 2 ]H2O + t 2 N2 ðặt số mol của peptit làm ẩn, dựa vào phản ứng bạn ñọc có ngay: 2 2H O CO peptit n n n 1 k 0,5t − = − + [Công thức này ñúng cho mọi hợp chất cộng hóa trị chứa C,H,N,O.N.ðặc biệt, trong công thức trên khi mẫu số = 0 thì tử số cũng = 0 tức 2 2H O CO n n= ]. - Một số trường hợp hay gặp: ðipeptit [Từ a.aα − ,no 1NH2,1COOH] Tripeptit [Từ a.aα − ,no 1NH2,1COOH] Tetrpeptit [Từ a.aα − ,no 1NH2,1COOH] Pentapeptit [Từ a.aα − ,no 1NH2,1COOH] 2 2H O CO n n= 2 2H O CO Tripeptit n n n 0,5 − = − 2 2Tetrapeptit H O CO n n n= − 2 2H O CO pentapeptit n n n 1,5 − = − ðể hiểu rỏ ý tưởng của tác giả , mời quý bạn ñọc xem cách giải của Ví dụ 1 [ ðH khối B -2013] tho kĩ thuật 3 . Tripeptit X và tetrapeptit Y ñều mạch hở. Khi thủy phân hoàn toàn hỗn hợp gồm X và Y chỉ tạo ra một amino axit duy nhất có công thức H2NCnH2nCOOH. ðốt cháy 0,05 mol Y trong oxi dư, thu ñược N2 và 36,3 gam hỗn hợp gồm CO2, H2O. ðốt cháy 0,01 mol X trong oxi dư, cho sản phẩm cháy vào dung dịch Ba[OH]2 dư, thu ñược m gam kết tủa. Biết các phản ứng ñều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là A.23,64. B.29,55. C.17,73. D.1,82 Hướng dẫn giải - Theo ñề có n 2n 1 2 2 3n 6n 1 4 3 X X n 2n 1 2 2 4n 8n 2 5 4 Y Y Tripeptit X 3.C H O N 2H O C H O N k 3, t 3. Tetrapeptit Y 4.C H O N 3H O C H O N k 4,t 4. + − + − = − = → = = → = − = → = = - Khi ñốt cháy Y có : 2 2 2 2 2 2 2 CO H O CO CO Y a minoaxit XH O CO H O Y 44 n 18 n 36,3 n 0,6 n 12 C 12 C 3 C 9.n n n 0,55 n 40,05 1 4 0,5 4 × + × = = → → = = → = = → =− == − + × - Khi ñốt cháy X,bảo toàn C có ngay : 3 2 197 BaCO CO C trongXn n n 0,09 m 17,73gam × ↓ = = = → = →C. Ví dụ 2[HSG Thái Bình 2009 -2010].X và Y là các tripeptit và tetrapeptit ñược tạo thành từ cùng một amino axit no,mạch hở,có một nhóm –COOH và một nhóm –NH2.ðốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y thu ñược sản phẩm gồm CO2,H2O,N2,trong ñó tổng khối lượng CO2 và H2O là 47,8 gam.Nếu ñốt cháy hoàn toàn 0,3 mol X cần bao nhiêu mol O2? A. 2,8 mol. B.2,025 mol C.3,375 mol. D.1,875 mol. Hướng dẫn giải - Theo ñề có n 2n 1 2 2 3n 6n 1 4 3 X X n 2n 1 2 2 4n 8n 2 5 4 Y Y Tripeptit X 3.C H O N 2H O C H O N k 3, t 3. Tetrapeptit Y 4.C H O N 3H O C H O N k 4,t 4. + − + − = − = → = = → = − = → = = - Khi ñốt cháy Y có : 2 2 2 2 2 2 2 CO H O CO CO Y a minoaxit XH O CO H O Y 44 n 18 n 47,8 n 0,8 n 8 C 8 C 2 C 6.n n n 0,7 n 40,1 1 4 0,5 4 × + × = = → → = = → = = → =− == − + × - Khi ñốt cháy 0,3 mol X có : 2 2 2 2 2 CO C trongX X CO H O CO H O n n 6n 1,8 n 1,8 .n n n 1,650,3 1 3 0,5 3 = = = = →− == − + × - Áp dụng ñịnh luật bảo toàn Oxi[ hoặc công thức thứ 4 của chìa kháo vàng] có ngay kết quả. Nhận xét. So sánh Ví dụ 1 và ví dụ 2 nhận thấy trường chuyên ra ñề chuẩn thật: gần như trùng với BGD. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Bản quyền thuộc về thầy DongHuuLee . Trường THPT Cẩm Thủy 1- Thanh Hóa. ðiện Thoại: 0917970604 Ví dụ 3.[Khối B – 2010].ðipeptit mạch hở X và tripeptit mạch hở Y ñều ñược tạo nên từ một aminoaxit [no, mạch hở, trong phân tử chứa một nhóm –NH2 và một nhóm –COOH]. ðốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y, thu ñược tổng khối lượng CO2 và H2O bằng 54,9 gam. ðốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X, sản phẩm thu ñược cho lội từ từ qua nước vôi trong dư, tạo ra m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 120. B. 60. C.30. D.45. Hướng dẫn giải - Quá ñơn giản. - 120 gam. Ví dụ 4.[Nguyễn Huệ Hà Nội – Lần 1 2010-2011].Tripeptit mạch hở X vàTetrapeptit mạch hở Y ñều ñược tạo nên từ một aminoaxit [no, mạch hở, trong phân tử chứa một nhóm –NH2 và một nhóm –COOH]. ðốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y, thu ñược tổng khối lượng CO2 và H2O bằng 36,3 gam. ðốt cháy hoàn toàn 0,2 mol Y thì cần mol O2 là A. 1,875. B. 1,8. C.2,8. D.3,375. Hướng dẫn giải - Quá ñơn giản. - 1,8 mol. DẠNG 4 KĨ THUẬT GIẢI NHANH BÀI TOÁN THỦY PHÂN 1. Kĩ thuật xử lí bài toán thủy phân trong môi trường axit[ thường là dung dịch HCl]. - Sơ ñồ phản ứng: Ban ñầu: [n peptit] + [n-1] H2O →n[ a min o axit]α − [1] Sau ñó : n[ a min oaxit]α − +nHCl →Muối [2] Kết quả : [n peptit] + [n-1] H2O+nHCl →Muối [3] [ phương trình này chỉ ñúng cho trường hợp hay gặp : amino axit có 1 nhóm NH2 và 1 nhóm COOH] - Kĩ thuật tính toán : Tư duy xuyên suốt quá trình giải bài toán thuỷ phân peptit là : [1] Bảo toàn khối lượng. - Sơ ñồ 1 : Peptit + H2O →amino axit m[peptit] + 2H O m = m[amino axit] - Sơ ñồ 3 : [npeptit] + [n-1]H2O+ nHCl →Muối 2HCl H O n n n [n 1] = × − - Sơ ñồ 2 : n[ a min o axit]α − +nHCl →Muối m[muối] = m[amino axit] + m[HCl] [2] Bảo toàn gốc aminono axit. [3] Bảo toàn nguyên tố N,O. ðể giải nhanh hơn, tác giả sẽ xây dựng thành các công thức tính nhanh cụ thể sau [ nếu trong quá trình làm bài thi không nhớ ñược các công thức này thì quay trở lại tư duy chủ ñạo ñã nói ở trên : ñịnh luật bảo toàn khối lượng, ñịnh luật bảo toàn gốc amino axit, bảo toàn O , bảo toàn N] : Từ các phản ứng thành phần và phản ứng tổng hợp thấy ngay : ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Bản quyền thuộc về thầy DongHuuLee . Trường THPT Cẩm Thủy 1- Thanh Hóa. ðiện Thoại: 0917970604 + Từ [1] : Mpeptit = tri,tetra... n ×Ma.a – [n-1].18. m[a.a] = m[peptit] + 2H O m [ bảo toàn khối lượng] 2H Opeptit n n n 1 = − + Theo [2] : áp dụng BTKL có : m[muối] = m[a.a] + 36,5 . số mắt xích . nHCl + Từ phản ứng [3] : [ ] 2HCl H O peptit peptit HCl tri,tetra..peptit [Peptit] [muèi] [muèi] [peptit] [peptit] n n n n sè m¾txÝch. n n sè m¾txÝch. n n n BTKL: m m 54,5 sè m¾txÝch 18 n = + = × = = = = + × − × Ví dụ 1. [Khối A – 2011].Thủy phân hoàn toàn 60 gam hỗn hợp hai ñipetit thu ñược 63,6 gam hỗn hợp X gồm các amino axit [các amino axit chỉ có một nhóm amino và một nhóm cacboxyl trong phân tử]. Nếu cho 1 10 hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HCl [dư], cô cạn cẩn thận dung dịch, thì lượng muối khan thu ñược là: A.7,09 gam. B.16,30 gam. C.8,51 gam. D.7,82 gam. Hướng dẫn giải Cách 1. Sử dụng công thức tính nhanh. [ ] 2 peptit H O a.a peptit [muèi] [peptit ] [peptit ] 63,6 60m 60g n 18m 63,6g n 0,2[mol] n 1 2 1 n 2 m m 54,5 sè m¾t xÝch 18 n 60 [54,5.2 18].0,2 78,2[g] −= = → = = = − −= = + × − × = + − = Vì chỉ dùng 1 X 10 nên thực tế khối lượng muối thu ñược là 7,82 gam →Chọn D. Cách 2. Sử dụng bảo toàn khối lượng. - Sơ ñồ 1 : Peptit + H2O →amino axit → m[peptit] + 2H O m = m[amino axit] → 2H O m = 63,6- 60 = 3,6 gam = 0,2 mol. - Sơ ñồ 3 : [ñipeptit] + H2O+2HCl →Muối 2HCl H O n 2n= = 0,4 mol. - Sơ ñồ 2 : n[ a min o axit]α − +nHCl →Muối m[muối] = m[amino axit] + m[HCl] = 63,6 +0,4 .36,5 = 78,2 gam. Vì chỉ dùng 1 X 10 nên thực tế khối lượng muối thu ñược là 7,82 gam →Chọn D. Ví dụ 2. Thủy phân hoàn toàn 143,45 gam hỗn hợp A gồm hai tetrapeptit thu ñược 159,74 gam hỗn hợp X gồm các amino axit [ chỉ chứa 1 nhóm COOH và 1 nhóm NH2].Cho toàn bộ X tác dụng với dung dịch HCl dư,sau ñó cô cạn dung dịch thì thu ñược m gam muối khan.Giá trị của m là A.275,58 gam. B.291,87 gam. C.176,03 gam. D.203,78 gam. Hướng dẫn giải Cách 1. Sử dụng công thức tính nhanh. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Bản quyền thuộc về thầy DongHuuLee . Trường THPT Cẩm Thủy 1- Thanh Hóa. ðiện Thoại: 0917970604 [ ] 2 peptit H O a.a tetrapetit [muèi] [peptit ] [peptit ] 159,74 143,45m 143,45g n 0,90518m 159,74g n [mol] n 1 4 1 3 n 4 0,905 m m 54,5 sè m¾t xÝch 18 n 143,45 [54,5.4 18]. 203,78[g] 3 −= = → = = = − −= = + × − × = + − = →Chọn D. Cách 2. Sử dụng bảo toàn khối lượng. - Sơ ñồ 1 : Peptit + H2O →amino axit → m[peptit] + 2H O m = m[amino axit] → 2H O m = 159,74- 143,45 = 16,29 gam = 0,905 mol. - Sơ ñồ 3 : [ñipeptit] + 3H2O+4HCl →Muối 2HCl H O 4 n n 3 = × = 3,62 3 mol. - Sơ ñồ 2 : n[ a min o axit]α − +nHCl →Muối m[muối] = m[amino axit]+ m[HCl] = 159,74 + 3,62 3 .36,5 = 203,78 gam. →Chọn D. 2. Kĩ thuật xử lí bài toán thủy phân peptit trong môi trường bazơ [ thường gặp là NaOH]. - Sơ ñồ phản ứng: Ban ñầu: [n peptit] + [n-1] H2O →n[ a min o axit]α − [1] Sau ñó : n[ a min oaxit]α − +nNaOH →nMuối + nH2O [2] Kết quả : [n peptit] +nNaOH →nMuối + H2O [3] [ phương trình này chỉ ñúng cho trường hợp hay gặp : amino axit có 1 nhóm NH2 và 1 nhóm COOH,nếu có từ 2 nhóm –COOH trở lên,hoặc có OH phenol thì cần xét cẩn thận,cụ thể ñể tránh sai lầm] - Kĩ thuật tính toán : Tư duy xuyên suốt quá trình giải bài toán thuỷ phân peptit là : [1] Dựa vào sơ ñồ phản ứng + bảo toàn khối lượng . 2 [ cã thÓ cã] [peptit ] NaOH [r¾n muèi NaOHd−] H Om m m m= ++ = +∑ ∑ ∑ ∑ Ví dụ 1.[Chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội lần 2, 2011- 2012].X là ñipeptit Ala – Glu,Y là tripeptit Ala- Ala – Gly.ðun nóng m gam hỗn hợp X,Y có tỉ lệ số mol 1 :2 với dung dịch NaOH vừa ñủ.Phản ứng hoàn toàn thu ñược dung dịch T.Cô cạn cẩn thận dung dịch T thu ñược 56,4 gam chất rắn khan.Giá trị của m là A.45,6 gam. B.40,27 gam. C.39,12 gam. D.38,68 gam. Hướng dẫn giải Ban ñầu: Ala -Glu + H2O → Ala + Glu Sau ñó : Ala+NaOH →Muối Na của Ala + H2O Glu+2NaOH →Muối Na của Glu + 2H2O [Chú ý là Glu có 2 nhóm - COOH] Kết quả : Ala -Glu +3NaOH →Muối + 2H2O a 3a 2a Ala – Ala – Gly +3NaOH →Muối + H2O 2a 6a 2a Áp dụng bảo toàn khối lượng: 2 NaOHpeptit [ muèi ] H O mm m 4a.18 a 0,06[mol] 218a 217.2a 9a.40 56,4 m m 218a 217.2a 39,12[gam] §¸p ¸n C. = + + = + → = + = → [2] Sử dụng công thức tính nhanh ñược rút ra từ sơ ñồ,. Từ sơ ñồ 3 : [npeptit] + nNaOH n Muèi NaOH[cã thÓd−] × → + H2O ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Bản quyền thuộc về thầy DongHuuLee . Trường THPT Cẩm Thủy 1- Thanh Hóa. ðiện Thoại: 0917970604 Có ngay : 2 2 [ cã thÓ cã] NaOH,KOH peptit [peptit ] H O [peptit ] NaOH [r¾n muèi NaOHd−] H O n n sè m¾t xÝch sè lk sè N [sè O 1] [sè lk peptit 1] n n BTKL : m m m m= + = × = π = = − = + = + = + ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ Ví dụ 2[ Quỳnh Lưu Nghệ An 2012,2013 – Lần 1].Tripeptit X có công thức C8H15O4N3.Thủy phân hoàn toàn 0,1 mol X trong 400ml dung dịch NaOH 1M.Khối lượng chất rắn thu ñược khi cô cạn dung dịch sau phản ứng là A.31,9 gam. B.35,9 gam. C.28,6 gam. D.22,2 gam. Hướng dẫn giải 2 2 [ cã thÓ cã] [ peptit ] NaOH H O2 [peptit ] H O [peptit ] NaOH [r¾n muèi NaOHd−] H O m m m n 0,1mol n m m m m m 0,1 217 0,4 40 0,1 18 35,9[gam] B. = + = = + = + → = × + × − × = → ∑ ∑ ∑ ∑ Ví dụ 3.ðun nóng m gam hỗn hợp X gồm a mol tetrapeptit mạch hở X và 2a mol mol tripeptit mạch hở Y với 600ml dung dịch NaOH 1M [ vừa ñủ].Sau khi các phản ứng kết thúc,cô cạn dung dịch thu ñược 72,48 gam muối khan của các amino axit ñều có một nhóm –COOH và một nhóm –NH2 trong phân tử.Giá trị của m là A.51,72 gam. B.54,30 gam. C.66,00 gam. D.44,48 gam. Hướng dẫn giải 2 2 NaOH peptit [peptit ] H O [peptit ] NaOH [r¾n muèi] H O n n sè m¾t xÝch 0,6 a 4 2a 3 a 0,06[mol]. n a 2a 0,06 2 0,06 0,18 n BTKL : m m m m= = × → = × + × → = = + = + × = = + = + ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ [ muèi ]NaOH H O2 mm m m 0,6 40 72,48 0,18 18 m 51,72[gam] Chän A.→ + × = + × → = → [Nếu không nhớ các công thức,bạn ñọc có thể dựa vào các sơ ñồ ñể giải]. [3] Bảo toàn gốc aminono axit,bảo toàn nguyên tố N,O, Na. Sơ ñồ : [npeptit] 2[n 1]H O nNaOH 2 2n[ a.a] n Muèi H N RCOONa H O + − +→ α− → × − + Áp dụng các ñịnh luật bảo toàn nêu trên có : [ a.a thuéc peptit ] [a .a ] [a.a thuécpeptit ] [a.a ]trongs¶ n phÈm N N trongs¶ n phÈm n n n n = = ∑ ∑ ∑ ∑ Ví dụ 4 [ðH Khối A – 2011].Thủy phân hết m gam tetrapeptit Ala- Ala- Ala- Ala [mạch hở] thu ñược hỗn hợp gồm 28,48 gam Ala ; 32 gam Ala – Ala và 27,72 gam Ala – Ala – Ala.Giá trị của m của m là A.90,6 gam. B.111,74 gam. C.81,54 gam. D.66,44gam Hướng dẫn giải. - Có MAla = 89 Ala 28,48 n 0,32[mol]. 89 → = = -Vì : M[peptit] = X X [a.a] Ala Ala Ala Ala §i, tri.. Ala Ala Ala Ala Ala Ala m M 4 89 3 18 302 n [mol] 302 32 n M [n 1] 18 M 2 89 1 18 160 n 0,2[mol] 160 27,72 M 3 89 2 18 231 n 0,12[mol] 231 − − − − − − = × − × = → = × − − × → = × − × = → = = = × − × = → = = - Áp dụng ñịnh luật bảo toàn Ala cho sơ ñồ : ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Bản quyền thuộc về thầy DongHuuLee . Trường THPT Cẩm Thủy 1- Thanh Hóa. ðiện Thoại: 0917970604 [mol] 4 2 3 Ala : 0,32 m m [Ala] [Ala] : 0,2 4 1 0,32 2 0,2 3 0,12 m 81,54[g] §¸p ¸n C. 302 302 [Ala] : 0,12 → → × = × + × + × → = → [4] Với bài toán hỗn hợp peptit, ngoài cách giải trên còn có thể : + quy về 1 peptit bằng “kĩ thuật lắp ghép – nối peptit ngắn thành một peptit duy nhất dài hơn” hoặc sử dụng một peptit với số mắt xích trung bình. Ví dụ 5.[Chuyên ðHSP Hà Nội 2015-lần 7].Hỗn hợp X gồm 3 peptit ñều mạch hở có tỉ lệ mol tương ứng là 1 :1 :3.Thủy phân hoàn toàn m gam X,thu ñược hỗn hợp sản phẩm gồm 14,24 gam alanin và 8,19 gam valin.Biết tổng số liên kết trong phân tử peptit của ba peptit trong X nhỏ hơn 13. Giá trị của m là A.18,83 gam. B.18,29 gam. C.19,19 gam. D.18,47gam. Hướng dẫn giải - ðặt số mol của mỗi peptit là a,a,3a. - Hỗn hợp 3 peptit tỉ lệ mol 1 :1 :3 cũng chính là hỗn hợp 5 peptit với tỉ lệ mol 1 :1 :1 :1 :1 trong ñó 3 peptit sau là hoàn toàn giống nhau. - Nối 5 peptit này lại với nhau ta ñược hỗn hợp tương ñương là 2 PeptitY : a mol H O : 4a[mol] . - Thực hiện giải bài toán trên peptit Y [ bảo toàn a.a và bảo toàn khối lượng]. + Tìm công thức trung bình của muối ,từ ñó tìm ra khối lượng của muối. + Quy ñổi mỗi phân tử peptit thành hỗn hợp 2 n [gèca mi o axit NH R CO ] 1H O − − − − . + Quy ñổi mỗi phân tử peptit thành 2 n[a min oaxit] [n 1]H O − Ví dụ 6.Cho hỗn hợp A chứa hai peptit X và Y ñều ñược tạo ra từ glyxin và alanin.Biết tổng số nguyên tử O trong X và Y bằng 13.Trong X và Y ñều có số liên kết peptit không nhỏ hơn 4.ðun nóng 0,7 mol A với KOH thì thấy có 3,9 mol KOH phản ứng và thu ñược m gam muối.Mặt khác, ñốt cháy hoàn toàn 66,075 gam A rồi cho sản phẩm hấp thụ hoàn toàn vào bình chứa Ca[OH]2 dư thấy khối lượng bình tăng lên 147,824gam.Giá trị của m là A.560,1 gam. B.520,2 gam. C.470,1 gam. D.490,6gam Hướng dẫn giải Cách 1. Tìm công thức trung bình của muối ,từ ñó tìm ra khối lượng của muối. -ðặt công thức trung bình cảu hai muối là 2n 2nC H O NK . -Từ bản chất phản ứng và bảo toàn nguyên tố K có sơ ñồ phản ứng : 2 2n 2n 3,90,7[mol] 0,73,9 [X,Y] KOH C H O NK H O → + → + - Áp dụng bảo toàn khối lượng có ngay : m[X,Y] = 125,7 + 54,6 n [*]. - Bảo toàn C và H có ngay : 2 CO 22 2 CO H O H O n 3,9n m m 241,8n 22,5 n 3,9n 1,25 = → + = − = − . Như vậy, nếu ñốt m[X,Y] = 125,7 + 54,6 n gam hỗn hợp thì tạo ra CO 22 H Om m 241,8n 22,5+ = − →khi ñốt cháy 66,075 gam A thì sẽ sinh ra : CO 22 §Ò H O 66,075 [241,8n 22,5] m m 147,824 n 2,538 125,7 54,6n × − + →= → = + →m[muối] =407,1 gam . →Chọn C. Cách 2.Quy ñổi mỗi phân tử peptit thành hỗn hợp 2 n [gèca mi oaxit NH R CO ] 1H O − − − − . [ Còn rất nhiều nữa]