Phương pháp giải nhanh các bài toán thủy phân peptit

Phương pháp giải nhanh các bài toán thủy phân peptit ôn thi đại học cao đẳng

- 1 - CÁCH GIẢI NHANH BÀI TOÁN THỦY PHÂN PEPTIT GV:Nguyễn Văn Sự PHẦN I: ĐIỂM CƠ SỞ. 1. Phản ứng thủy phân của Peptit: a. Thủy phân hoàn toàn: H[NHRCO] n OH + (n-1) H 2 O  nH 2 NRCOOH. b. Thủy phân không hoàn toàn: Thí dụ: H[NH(CH 2 ) 2 CO] 4 OH + H 2 O  H[NH(CH 2 ) 2 CO] 3 OH+ H[NH(CH 2 ) 2 CO] 2 OH+ H 2 N(CH 2 ) 2 COOH Cách 1: Với phản ứng trên khi cho biết số mol các chất sau phản ứng ,thì ta dựa vào số mol rồi cân bằng phản ứng sẻ tính được số mol peptit ban đầu tham gia phản ứng và suy ra khối lượng. 23,75 H[NH(CH 2 ) 2 CO] 4 OH + H 2 O  9H[NH(CH 2 ) 2 CO] 3 OH+ 8H[NH(CH 2 ) 2 CO] 2 OH+ 52H 2 N(CH 2 ) 2 COOH 0,475 mol 0,18 mol 0.16 mol 1,04 mol  Khối lượng của Peptit là: 0,475(89x4- 3x18) = 143,45(gam) Cách 2: Để giải nhanh hơn, ta làm như sau: Đặt Peptit H[NH(CH 2 ) 2 CO] 4 OH bằng Công thức gọn: (X) 4 ( Với X = [NH(CH 2 ) 2 CO] Ta ghi phản ứng như sau: 23,75 (X) 4 + H 2 O  9 (X) 3 + 8(X) 2 + 52X Hoặc ghi : (X) 4 (X) 3 + X ; (X) 4 2 (X) 2 và (X) 4 4X 0,18 mol 0.18 mol 0,18 mol 0,08mol 0,16mol 0,215mol 0,86 mol Từ 3 phản ứng ta tính được số mol của Peptit ban đầu tham gia phản ứng là:(0.18+0.08+0,215)mol 2. Cách giải : *Áp dụng ĐLBTKL tính lượng nước khi biết khối lượng Peptit phản ứng và khối lượng chất sinh ra. *Áp dụng ĐLBTKL tính được lượng muối khi cho Aminoacid sinh ra tác dụng với HCl,H 2 SO 4 . * Khi tinh toán nên tính theo cách 2 ở trên. 3. Tính nhanh khối lượng Mol của Peptit: * Thí dụ: H[NHCH 2 CO] 4 OH . Ta có M= M Gli x 4 – 3x18 = 246g/mol H[NHCH(CH3)CO] 3 OH Ta có M= M Ala x 3 – 2x18 = 231g/mol H[NHCH 2 CO] n OH . Ta có M= [M Gli x n – (n-1).18]g/mol * Đối với 2 Peptit khi thủy phân có tỉ lệ số mol bằng nhau,thì ta xem 2 Peptit đó là một Peptit và ghi phản ứng ta nên ghi gộp . Khối lượng mol của Petpti chính là tổng khối lượng mol của 2 Peptit đó. Thí dụ: Tripeptit H[NHCH 2 CO] 3 OH và Tetrapeptit H[NHCH 2 CO] 4 OH (có số mol bằng nhau) Thì ta xem 2 Peptit đó là Heptapeptit: H[NHCH 2 CO] 7 OH và M= 435g/mol 4. Phản ứng cháy của Peptit: * Thí dụ: Tripeptit mạch hở X và Tetrapeptit mạch hở Y được tạo từ một Aminoacid no,hở trong phân tử có 1(-NH 2 ) + 1(-COOH). Đốt cháy X và Y. Vậy làm thế nào để đặt CTPT cho X,Y? Ta làm như sau: Từ CTPT của Aminoacid no 3 C n H 2n+1 O 2 N – 2H 2 O thành CT C 3n H 6n – 1 O 4 N 3 (đây là công thứcTripeptit) Và 4 C n H 2n+1 O 2 N – 3H 2 O thành CT C 4n H 8n – 2 O 5 N 4 (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. C 3n H 6n – 1 O 4 N 3 + pO 2 3nCO 2 + (3n-0,5)H 2 O + N 2 C 4n H 8n – 2 O 5 N 4 + pO 2 4nCO 2 + (4n-1)H 2 O +N 2 .Tính p(O 2 ) dùng BT nguyên tố Oxi? PHẦN II: HƯỚNG DẪN GIẢI CÁC BÀI TOÁN MIMH HỌA: Bài 1: X là một Tetrapeptit cấu tạo từ Aminoacid A,trong phân tử A có 1(-NH 2 ) + 1(-COOH) ,no,mạch hở.Trong A Oxi chiếm 42,67% khối lượng . Thủy phân m gam X trong môi trường acid thì thu được 28,35(g) trpeptit; 79,2(g) đipeptit và 101,25(g) A. Giá trị của m là? a. 184,5. b. 258,3. c. 405,9. d. 202,95. Hướng dẫn: Từ % khối lượng Oxi trong A ta xác định được A là Gli ( H 2 NCH 2 COOH) với M=75  Công thức của Tetrapeptit là H[NHCH 2 CO] 4 OH với M= 75x4 – 3x18 = 246g/mol Tính số mol: Tripeptit là : 28,35: 189 = 0,15(mol) Đipeptit là : 79,2 : 132 = 0,6 (mol) Glyxin(A) : 101,25 : 75 = 1,35(mol). Giải gọn như sau: Đặt mắt xích NHCH 2 CO = X. www.nguoithay.org - 2 - Ghi sơ đồ phản ứng : (X) 4 (X) 3 + X ; (X) 4 2 (X) 2 và (X) 4 4X 0,15 0,15 0,15 0,3 0,6 0,3 1,2 Từ sơ đồ trên ta tính được: Số mol X phản ứng là: (0,15+0,3+0,3)=0,75mol  m = 0,75.246 =184,5(g) Bài 2: Thủy phân hoàn toàn 143,45 gam hỗn hợp A gồm hai tetrapeptit thu được 159,74 gam hỗn hợp X gồm các Aminoacid (Các Aminoacid chỉ chứa 1nhosm COOH và 1 nhóm NH 2 ) . Cho tòan bộ X tác dụng với dung dịch HCl dư,sau đó cô cạn dung dịch thì nhận được m(gam) muối khan. Tính khối lượng nước phản ứng và giá trị của m lần lượt bằng? a. 8,145(g) và 203,78(g). b. 32,58(g) và 10,15(g). c. 16,2(g) và 203,78(g) d. 16,29(g) và 203,78(g). Hướng dẫn: Đặt Công thức chung cho hỗn hợp A là H[NHRCO] 4 OH Ta có phản ứng : H[NHRCO] 4 OH + 3H 2 O 4 H 2 NRCOOH Hay: (X) 4 + 3H 2 O 4X ( Trong đó X = HNRCO) Áp dụng ĐLBTKL  nH 2 O = )(905,0 18 mol mAmX    mH 2 O = 16,29 gam. Từ phản ứng  nX= n 3 4 H 2 O = )(905,0. 3 4 mol Phản ứng của X tác dụng với HCl : X + HCl X.HCl Áp dụng BTKL  m(Muối) = mX + mHCl = 159,74 + )(905,0. 3 4 mol .36,5 = 203,78(g) Bài 3: Tripeptit M và Tetrapeptit Q được tạo ra từ một Aminoacid X mạch hở ( phân tử chỉ chứa 1 nhóm NH 2 ) .Phần trăm khối lượng Nito trong X bằng 18,667%. Thủy phân không hoàn toàn m(g) hỗn hợp M,Q(có tỉ lệ số mol 1:1) trong môi trường Acid thu được 0,945(g) M; 4,62(g) đipeptit và 3,75 (g) X.Giá trị của m? a. 4,1945(g). b. 8,389(g). c. 12,58(g). d. 25,167(g). Hướng dẫn: Ta có %N = 75 100 667,1814  MX MX X là Glyxin Do hai peptit có tỉ lệ số mol phản ứng 1:1 nên xem hỗn hợp M,Q là một Heptapeptit : H[NHCH 2 CO] 7 OH Và có M = 435g/mol. Ghi phản ứng : 7 27 (Gli) 7 + H 2 O (Gli) 3 + 7 (Gli) 2 + 10 (Gli) 7 27 0,005mol 0,005mol 0.035mol 0.05mol  m(M,Q) = 7 27 0,005mol.435 = 8,389(g) Giải theo cách khác: (Gli) 7 2(Gli) 3 + Gli ; (Gli) 7 3 (Gli) 2 + Gli và (Gli) 7 7(Gli) 0,0025mol 0,005mol 0,0025 0,035/3 0,035mol 0,035/3 0,0358/7 0.0358 Từ các phản ứng tính được số mol của (Gli) 7 là : 0.01928(mol) Bài 4: Tripeptit mạch hở X và Tetrapeptit mạch hở Y đều được tạo ra từ một Aminoacid no,mạch hở có 1 nhóm –COOH và 1 nhóm –NH 2 .Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X thu được sản phẩm gồm H 2 O,CO 2 và N 2 trong đó tổng khối lượng CO 2 và H 2 O bằng 36,3(g) .Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol Y thì số mol O 2 cần phản ứng là? a. 2,8(mol). b. 1,8(mol). c. 1,875(mol). d. 3,375 (mol) Hướng dẫn: Rõ ràng X,Y đều sinh ra do Aminoacid có CT C n H 2n+1 O 2 N. Do vậy ta có CT của X,Y tương ứng là: C 3n H 6n – 1 O 4 N 3 (X) , C 4n H 8n – 2 O 5 N 4 (Y). Phản ứng cháy X: C 3n H 6n – 1 O 4 N 3 + pO 2 3nCO 2 + (3n-0,5)H 2 O + N 2 0,1mol 0,3n(mol) 0,3(3n-0,5)mol Ta có phương trình tổng khối lượng H 2 O và CO 2 : 0,3[44.n + 18. (3n-0,5)] = 36.3  n = 2 Phản ứng cháy Y: C 4n H 8n – 2 O 5 N 4 + pO 2 4nCO 2 + (4n-1)H 2 O + N 2 . 0,2mol 0,2.p 0,8n (0,8n -0,2) www.nguoithay.org - 3 - Áp dụng BT nguyên tố Oxi : 0,2.5+ 0,2.2p = 0,8.2.2 +(0,8.2 -0,2)  p = 9.  nO 2 = 9x0,2 = 1,8(mol) PHẦN III: BÀI TẬP TỰ GIẢI QUYẾT. Bài 5: (Đề ĐH-2011) Thủy phân hoàn toàn 60(g) hỗn hợp hai Đipeptit thu được 63,6(g) hỗn hợp X gồm các Aminoacid no mạch hở (H 2 NRCOOOH). Nếu lấy 1/10 hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HCl dư thu được m(g) muối. Giá trị của m là? a. 7,82. b. 8,72. c. 7,09. d.16,3. Bài 6: (Đề ĐH-2011) Thủy phân hết m(g) Tetrapeptit Ala-Ala-Ala-Ala thu được hỗn hợp gồm 28,48(g) Ala ; 32(g) Ala-Ala và 27,72(g) Ala-Ala-Ala. Giá trị của m? a. 66,44. b. 111,74. c. 81,54. d. 90,6. Bài 7: X là một Hexapeptit cấu tạo từ một Aminoacid H 2 N-C n H 2n -COOH(Y) . Y có tổng % khối lượng Oxi và Nito là 61,33%. Thủy phân hết m(g) X trong môi trường acid thu được 30,3(g) petapeptit, 19,8(g) đieptit và 37,5(g) Y. Giá trị của m là? a. 69 gam. B. 84 gam. c. 100 gam. d.78 gam. Bài 8: Thủy phân hoàn toàn 1 mol Pentapeptit(X) thu được 3 mol Gli; 1 mol Ala; 1 mol Phe. Khi thủy phân không hoàn toàn (X) thu được hỗn hợp gồm Ala-Gli ; Gli-Ala và không thấy tạo ra Phe-Gli. Xác định CTCT của Petapeptit? Hướng dẫn: Từ các đipeptit ta thấy Gli ở giữa Ala-Gli-Ala hoặc Ala ở giữa Gli-Ala-Gli. Nhưng vì thu được 1 mol Ala nên chắc chắn Ala phải ở giữa Gli-Ala-Gli. Do không có Phe-Gli tạo thành nên Phe không đứng trước Gli mà đứng sau Gli. Vây CTCT là: Gli-Gli-Ala-Gli-Phe Bài 9: Thủy phân 14(g) một Polipeptit(X) với hiệu suất đạt 80%,thi thu được 14,04(g) một  - aminoacid (Y). Xác định Công thức cấu tạo của Y? a. H 2 N(CH 2 ) 2 COOH.b. H 2 NCH(CH 3 )COOH. c. H 2 NCH 2 COOH d. H 2 NCH(C 2 H 5 )COOH Bài 10: Xác định Phân tử khối gần đúng của một Polipeptit chứa 0,32% S tromh phân tử. Giả sử trong phân tử chỉ có 2 nguyên tử S? a. 20.000(đvC) b.10.000(đvC). c. 15.000(đvC). d. 45.000(đvC). Bài 11 (ĐỀ ĐH 2010) Đipeptit mạch hở X và Tripeptit mạch hở Y đều được tạo ra từ một Aminoacid no,mạch hở có 1 nhóm –COOH và 1 nhóm –NH 2 .Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y thu được sản phẩm gồm H 2 O,CO 2 và N 2 trong đó tổng khối lượng CO 2 và H 2 O bằng 54,9(g) .Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X,sản phẩm thu được cho loiij qua dung dịch nước vôi trong dư thì được m(g) kết tủa . Giá trị của m là? a. 45. b. 120. c.30. d.60. Bài 12 : X là một tetrapeptit cấu tạo từ một amino axit (A) no, mạch hở có 1 nhóm –COOH ; 1 nhóm –NH2. Trong A %N = 15,73% (về 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 của m là : a. 149 gam. b. 161 gam. c. 143,45 gam. d. 159 gam. Bài 13 : X và Y lần lượt là các tripeptit và tetrapeptit được tạo thành từ cùng một amino axit no mạch hở, có một nhóm –COOH và một nhóm –NH2. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y thu được sản phẩm gồm CO2, H2O, N2, trong đó tổng khối lượng của CO2 và H2O là 47,8 gam. Nếu đốt 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. Bài 14 : X là tetrapeptit Ala-Gly-Val-Ala, Y là tripeptit Val-Gly-Val. Đun nóng m gam hỗn hợp X và Y có tỉ lệ số mol nX : nY = 1 : 3 với 780 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ), sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch Z. Cô cạn dung dịch thu được 94,98 gam muối. m có giá trị là : a 68,1 gam. b. 64,86 gam. c. 77,04 gam. d. 65,13 gam. Bài 15 : Một hemoglobin (hồng cầu của máu) chứa 0,4% Fe (mỗi phân tử hemoglobin chỉ chứa 1 nguyên tử Fe). Phân tử khối gần đúng của hemoglobin trên là : a. 12000. b. 14000. c. 15000. d. 18000. Bài 16 : Đun nóng alanin thu được một số peptit trong đó có peptit A có phần trăm khối lượng nitơ là 18,54%. Khối lượng phân tử của A là : a. 231. b. 160. c. 373. d. 302. Bài 17: Khi thủy phân hoàn toàn 55,95 gam một peptit X thu được 66,75 gam alanin (amino axit duy nhất). X là : www.nguoithay.org - 4 - a. tripeptit. b. tetrapeptit. c. pentapeptit. d. đipeptit. Bài 18 : Khi thủy phân hoàn toàn 65 gam một peptit X thu được 22,25 gam alanin và 56,25 gam glyxin. X là : a. tripeptthu được. b. tetrapeptit. c. pentapeptit. d. đipeptit. Bài 19 : Thuỷ phân hoàn toàn 500 gam một oligopeptit X (chứa từ 2 đến 10 gốc α-amino axit) thu được 178 gam amino axit Y và 412 gam amino axit Z. Biết phân tử khối của Y là 89. Phân tử khối của Z là : a. 103. b. 75. c. 117. d. 147. Bài 20 : Tripeptit X có công thức sau : H2N–CH2–CO–NH–CH(CH3)–CO–NH–CH(CH3)–COOH Thủy phân hoàn toàn 0,1 mol X trong 400 ml dung dịch NaOH 1M. Khối lượng chất rắn thu được khi cô cạn dung dịch sau phản ứng là : a. 28,6 gam. b. 22,2 gam. c. 35,9 gam. d. 31,9 gam. Bài 21 : Protein A có khối lượng phân tử là 50000 đvC. Thuỷ phân 100 gam A thu được 33,998 gam alanin. Số mắt xích alanin trong phân tử A là : a. 191. b. 38,2. c. 2.3.1023 d. 561,8. Bài 22 : Thủy phân 1250 gam protein X thu được 425 gam alanin. Nếu phân tử khối của X bằng 100000 đvC thì số mắt xích alanin có trong X là : a. 453. b. 382. c. 328. d. 479. Bài 23 : Thuỷ phân hoàn toàn 1 mol pentapeptit A thì thu được 3 mol glyxin ; 1 mol alanin và 1mol valin. Khi thuỷ phân không hoàn toàn A thì trong hỗn hợp sản phẩm thấy có các đipeptit Ala-Gly ; Gly-Ala và tripeptit Gly-Gly-Val. Amino axit đầu N, amino axit đầu C ở pentapeptit A lần lượt là : a. Gly, Val. b. Ala, Val. c. Gly, Gly. d. Ala, Gly. Bài 24 : Thuỷ phân không hoàn toàn tetrapeptit (X), ngoài các a-amino axit còn thu được các đipetit: Gly-Ala ; Phe-Val ; Ala-Phe. Cấu tạo nào sau đây là đúng của X ? a. Val-Phe-Gly-Ala. b. Ala-Val-Phe-Gly. c. Gly-Ala-Val-Phe. d. Gly-Ala-Phe-Val. Bài 25 : 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. hất 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. Bài 26 : Công thức nào sau đây của pentapeptit (A) thỏa điều kiện sau ? Thủy phân hoàn toàn 1 mol A thì thu được các α - amino axit là : 3 mol glyxin, 1 mol alanin, 1 mol valin. Thủy phân không hoàn toàn A, ngoài thu được các amino axit thì còn thu được 2 đipeptit : Ala-Gly ; Gly-Ala và 1 tripeptit Gly-Gly-Val. a. Ala-Gly-Gly-Gly-Val. b. Gly- Gly-Ala-Gly-Val. c. Gly-Ala-Gly-Gly-Val. d. Gly-Ala-Gly-Val-Gly. Bài 27 : Thuỷ phân hợp chất : H 2 N–CH 2 –CO–NH–CH(CH 3 )–CO–NH–CH(CH(CH 3 ) 2 )–CO–NH–CH 2 –CO–NH–CH 2 –COOH sẽ thu được bao nhiêu loại amino axit nào sau đây ? a. 3. b. 4. c. 5. d. 2. Bài 28 : Thuỷ phân hợp chất : sẽ thu được bao nhiêu loại amino axit nào sau đây ? H 2 NCH(CH 3 )–CONH–CH(CH(CH 3 ) 2 )–CONH–CH(C 2 H 5 )–CONH–CH 2 –CONH–CH(C 4 H 9 )COOH. a. 2. b. 3. c. 4. d. 5. Bài 29 : Cho 3 chất X,Y,Z vào 3 ống nghiệm chứa sẵn Cu(OH) 2 trong NaOH lắc đều và quan sát thì thấy: Chất X thấy xuất hiện màu tím, chất Y thì Cu(OH) 2 tan và có màu xanh nhạt, chất Z thì Cu(OH) 2 tan và có màu xanh thẫm. X, Y, Z lần lượt là : a. Hồ tinh bột, HCOOH, mantozơ. b. Protein, CH 3 CHO, saccarozơ. c. Anbumin, C 2 H 5 COOH, glyxin. d. Lòng trắng trứng, CH3COOH, glucozơ. Bài 30: Thuốc thử được dùng để phân biệt Gly-Ala-Gly và Gly-Ala là : a. dd HCl. b. Cu(OH) 2 /OH - c. dd NaCl. d. dd NaOH. *Chúc các em học sinh thành công trong học tập www.nguoithay.org . dụ: Tripeptit H[NHCH 2 CO] 3 OH và Tetrapeptit H[NHCH 2 CO] 4 OH (có số mol bằng nhau) Thì ta xem 2 Peptit đó là Heptapeptit: H[NHCH 2 CO] 7 OH và M= 435g/mol 4. Phản ứng cháy của Peptit: . nhất). X là : www.nguoithay.org - 4 - a. tripeptit. b. tetrapeptit. c. pentapeptit. d. đipeptit. Bài 18 : Khi thủy phân hoàn toàn 65 gam một peptit X thu được 22,25 gam alanin và 56,25 gam. với 2 Peptit khi thủy phân có tỉ lệ số mol bằng nhau,thì ta xem 2 Peptit đó là một Peptit và ghi phản ứng ta nên ghi gộp . Khối lượng mol của Petpti chính là tổng khối lượng mol của 2 Peptit