Phương pháp quy đổi đipeptit hóa 12
Diễn đàn Bookgol GIẢI TOÁN HÓA HỌC: QUY ĐỔI VỀ DIPEPTIDE Cơ sở đặc điểm phương pháp: a) Cơ sở: Peptide cấu tạo từ k mắt xích 𝛼 − 𝑎𝑚𝑖𝑛𝑜 𝑎𝑥𝑖𝑡 no, chứa nhóm 𝑁𝐻2 ; nhóm 𝐶𝑂𝑂𝐻 có công thức tổng quát dạng: 𝐶𝑛𝑘 𝐻2𝑛𝑘 −𝑘+2 𝑁𝑘 𝑂𝑘+1 Khi 𝑘 = ta có công thức dạng 𝐶2𝑛 𝐻4𝑛 𝑁2 𝑂3 Thực phản ứng cháy dipeptide dạng cho 𝑛𝐶𝑂2 = 𝑛𝐻2 𝑂 Từ hệ đó, giúp ta tối giản bước giải toán đến mức cực tiểu b) Đặc điểm: Cách quy đổi sử dụng với dấu hiệu sau: Thứ nhất: Đề đề cập đến 𝛼 − 𝑎𝑚𝑖𝑛𝑜 𝑎𝑥𝑖𝑡 no, chứa nhóm 𝑁𝐻2 ; nhóm 𝐶𝑂𝑂𝐻 Thứ hai: Đề kèm theo phản ứng cháy liệu Nên dùng dipeptide việc xác định yếu tố phụ dễ dàng (đề cập phần sau) Cách thiết kế dipeptide: Kí hiệu peptide có n mắt xích 𝑃𝑛 2𝑃𝑛 + 𝑛 − 𝐻2 𝑂 → 𝑛𝑃2 Đẳng thức “linh hồn” việc quy đổi dipeptide (bạn đọc tự chứng minh) Câu hỏi đặt toán sau: Thứ nhất: Xác định 𝑛𝐻2 𝑂 thêm Thứ hai: Xác định n Giải hai bước coi chinh phục thành công lớp tập peptide Các ví dụ minh họa: Biên soạn: Đỗ Văn Khang 12A1 THPT chuyên Vĩnh Phúc Page Diễn đàn Bookgol 𝑽𝑫𝟏 (Khối B-2010): Đipeptit mạch hở X tripeptit mạch hở Y tạo nên từ aminoaxit (no, mạch hở, phân tử chứa nhóm –NH2 nhóm –COOH) Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y, thu tổng khối lượng CO2 H2O 54,9 gam Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X, sản phẩm thu cho lội từ từ qua nước vôi dư, tạo m gam kết tủa Giá trị m A.120 B 60 C 30 D 45 𝐶1 : Làm thông thường: CT X (đipeptit: phân tử amino axit phân tử H2O) là: C2nH4nN2O3 CT Y (Tripeptit: phân tử amino axit phân tử H2O)là: C3nH6n-1N3O4 O C3nH6n-1N3O4 3nCO2 + 3𝑛 − 0,1 H2O + 1,5N2 (3𝑛 − ).0,1 0,3n 0,3n.44 + (3n-0,5).0,1.18 = 54,9 n = O Vậy đốt cháy: C2nH4nN2O3 2nCO2 0,2 mol 0,2.2.3 =1,2 mol = số mol CaCO3 Vậy m=120 gam 𝐶2 : Dùng dipeptide: Sơ đồ đốt cháy: 2𝑃3 + 𝐻2 𝑂 → 3𝑃2 Do cần thêm 0,5 mol 𝐻2 𝑂 Khi 𝑛𝐶𝑂2 = 𝑛𝐻2 𝑂 = 54,9+0,05.18 62 = 0,9 → 𝐶𝑎𝑥𝑖𝑡 = 0,9 = → 𝐴𝑙𝑎 → 𝑚 = 0,1 3.2.0,2.100 = 120 𝑔𝑎𝑚 Nhận xét: Khi quy dipeptide công việc thêm 𝐻2 𝑂, thực phản ứng cháy lượng 𝑂2 cần đốt 𝑃𝑛 không thay đổi đốt 𝑃2 , vấn đề chủ yếu − Làm biểu diễn mol 𝐻2 𝑂 thêm theo ẩn phải tìm 𝑉𝐷1 xác định lượng chất − Làm xác định hệ số n để thực yêu cầu lại Biên soạn: Đỗ Văn Khang 12A1 THPT chuyên Vĩnh Phúc Page Diễn đàn Bookgol 𝑽𝑫𝟐 : 𝑋 peptit có dạng 𝐶𝑥 𝐻𝑦 𝑂𝑧 𝑁6 ; 𝑌 peptit có dạng 𝐶𝑛 𝐻𝑚 𝑂6 𝑁𝑡 (𝑋, 𝑌 tạo amino axit no chứa nhóm – 𝑁𝐻2 nhóm – 𝐶𝑂𝑂𝐻) Đun nóng 32,76 gam hỗn hợp 𝐸 chứa 𝑋, 𝑌 cần dùng 480 𝑚𝑙 dung dịch 𝑁𝑎𝑂𝐻 1𝑀 Mặt khác, đốt cháy 32,76 𝑔𝑎𝑚 𝐸 thu sản phẩm cháy gồm 𝐶𝑂2 , 𝐻2 𝑂 𝑣à 𝑁2 Dẫn toàn sản phẩm cháy vào nước vôi lấy dư thu 123,0 gam kết tủa; đồng thời khối lượng dung dịch thay đổi 𝑎 gam Giá trị 𝑎 A Tăng 49,44 B Giảm 94,56 C Tăng 94,56 D Giảm 49,44 𝐶𝑂2 1,23 𝑚𝑜𝑙 Quy dipeptide dạng: 𝐶𝑛 𝐻2𝑛 𝑁2 𝑂3 0,24 𝑚𝑜𝑙 + 1,485 𝑚𝑜𝑙 𝑂2 → 𝐻2 𝑂 1,23 𝑚𝑜𝑙 𝑁2 0,24 𝑚𝑜𝑙 Bảo toàn khối lượng 𝑚𝑑𝑖𝑝𝑒𝑝𝑡𝑖𝑑𝑒 = 35,46 → thêm: 0,15 𝑚𝑜𝑙 𝐻2 𝑂 Vậy: 𝑛𝐻2 𝑂 𝑏𝑎𝑛 đầ𝑢 = 1,08 → 𝑚𝑑𝑑 𝑔𝑖ả𝑚 = 49,44 𝑔𝑎𝑚 𝑽𝑫𝟑 : Hỗn hợp E chứa peptit 𝑋, 𝑌 (𝑀𝑋 < 𝑀𝑌 ) mạch hở, có tổng số liên kết peptit 10 Đốt cháy 0,2 mol 𝐸 với lượng oxi vừa đủ, thu 𝑁2 ; 𝑥 mol 𝐶𝑂2 𝑦 𝑚𝑜𝑙 𝐻2 𝑂 với 𝑥 = 𝑦 + 0,08 Mặt khác đun nóng 48,6 𝑔𝑎𝑚 𝐸 với dung dịch 𝐾𝑂𝐻 vừa đủ, thu dung dịch chứa muối glyxin valin có tổng khối lượng 83,3 gam Tính phần trăm khối lượng 𝑌 có hỗn hợp 𝐸 ? Thêm 𝐻2 𝑂 quy đổi hỗn hợp dipeptide dạng 𝐶𝑛 𝐻2𝑛 𝑁2 𝑂3 Rõ ràng số mol 𝐻2 𝑂 thêm 0,08 mol Gọi peptide có k mắt xích 𝑃𝑘 2𝑃𝑘 + 𝑘 − 𝐻2 𝑂 → 𝑘𝑃2 Do đó: 𝑘−2 = 0,08 0,2 → 𝑘 = 2,8 → Hai peptide (𝑃2 ; 𝑃10 ) → 𝑛𝑃2 = 0,18; 𝑛𝑃10 = 0,02 Ta có: 48,6 + 2,8 𝑥 56 = 𝑥 18 + 83,3 (𝑥 số mol peptide 48,6 gam) Vậy 𝑥 = 0,25 → 𝑚0,2 𝑚𝑜𝑙 𝐸 = 38,88 𝑔𝑎𝑚 Biên soạn: Đỗ Văn Khang 12A1 THPT chuyên Vĩnh Phúc Page Diễn đàn Bookgol Gọi peptide 𝐺𝑙𝑦𝑎 𝑉𝑎𝑙2−𝑎 0,18; 𝐺𝑙𝑦𝑏 𝑉𝑎𝑙10−𝑏 0,02 Vậy: 59,04 − 7,56𝑎 − 0,84𝑏 = 38,88 → 9𝑎 + 𝑏 = 24 → 𝑎 = 2, 𝑏 = → %𝑚𝑌 = 38,9% 𝑽𝑫𝟒 : 𝑋, 𝑌, 𝑍 (𝑀𝑋 < 𝑀𝑌 < 𝑀𝑍 ) ba peptit mạch hở, tạo từ αaminoaxit glyxin, alanin, valin Hỗn hợp H gồm 𝑋 (7,5𝑎 𝑚𝑜𝑙), 𝑌 (3,5𝑎 𝑚𝑜𝑙), 𝑍 (𝑎 𝑚𝑜𝑙) ; 𝑋 chiếm 51,819% khối lượng hỗn hợp Đốt cháy hết 𝑚 𝑔𝑎𝑚 𝐻 không khí (vừa đủ), thu tổng khối lượng 𝐶𝑂2 𝑣à 𝐻2 𝑂 𝑙à (2𝑚 + 3,192) gam 7,364 𝑚𝑜𝑙 𝑘ℎí 𝑁2 Đun nóng 𝑚 gam 𝐻 400 𝑚𝑙 dung dịch 𝑁𝑎𝑂𝐻 1,66𝑀 (vừa đủ), sau phản ứng thu muối có 0,128 mol muối alanin Nếu cho 𝑍 tác dụng với dung dịch 𝐻𝐶𝑙 dư khối lượng muối có phân tử khối nhỏ thu ? A 5,352g B 1,784g C 3,568g D 7,136g 𝐶𝑂2 𝑎 𝑚𝑜𝑙 𝑂2 1,758 𝑚𝑜𝑙 Quy dipeptide dạng: 𝐶𝑛 𝐻2𝑛 𝑁2 𝑂3 0,332 𝑚𝑜𝑙 + → 𝐻2 𝑂 𝑎𝑚𝑜𝑙 𝑁2 7,032 𝑚𝑜𝑙 7,364 𝑁2 Bảo toàn nguyên tố O: 𝑎 = 1,504 Giả sử thêm 𝑚′ gam 𝐻2 𝑂 𝑚𝑡 = 𝑚𝑠 = 𝑚 + 𝑚′ + 1,758.32 = 2𝑚 + 3,192 + 𝑚′ + 0,332.28 = 102,544 → 𝑚′ = 2,52, 𝑚 = 43,768 Vậy thêm 0,14 𝑚𝑜𝑙 𝐻2 𝑂 → 𝑛ℎℎ = 0,192 → 𝑛 = 83 24 với n số mắt xích Ta có: 𝑚𝑋 = 22,68 → 𝑀𝑋 = 189 → 𝐺𝑙𝑦3 Gọi số mắt xích Y Z x y suy ra: 0,056𝑥 + 0,016𝑦 = 0,304 → 𝑥 = 4; 𝑦 = → Trong hỗn hợp có 0,52 𝑚𝑜𝑙 𝐺𝑙𝑦; 0,128 𝑚𝑜𝑙 𝐴𝑙𝑎; 0,016 𝑚𝑜𝑙 𝑉𝑎𝑙 → peptide là: 0,12 𝐺𝑙𝑦3 ; 0,056 𝐺𝑙𝑦2 𝐴𝑙𝑎2 ; 0,016 𝐴𝑙𝑎 − 𝑉𝑎𝑙 − 𝐺𝑙𝑦3 → 𝑚𝑚𝑢 ố𝑖 = 5,352 𝑔𝑎𝑚 𝑽𝑫𝟓 : 𝑋, 𝑌, 𝑍 (𝑀𝑋 < 𝑀𝑌 < 𝑀𝑍 ) ba peptit mạch hở, tạo từ 𝛼 − 𝑎𝑚𝑖𝑛𝑜𝑎𝑥𝑖𝑡 glyxin, alanin, valin; 3(𝑀𝑋 + 𝑀𝑍 ) = 7𝑀𝑌 Hỗn hợp 𝐻 chứa 𝑋, 𝑌, 𝑍 với tỉ lệ mol tương ứng 6: 2: Đốt cháy hết 56,56 𝑔 𝐻 oxi vừa đủ, thu 𝑛𝐶𝑂2 : 𝑛𝐻2 𝑂 = 48: 47 Mặt khác, đun nóng hoàn toàn 56,56𝑔 𝐻 400𝑚𝑙 dung dịch 𝐾𝑂𝐻 2𝑀 (vừa đủ), thu muối Thủy phân hoàn toàn 𝑍 dung dịch 𝑁𝑎𝑂𝐻, kết thúc phản ứng thu 𝑎 gam muối 𝐴 𝑏 gam Biên soạn: Đỗ Văn Khang 12A1 THPT chuyên Vĩnh Phúc Page Diễn đàn Bookgol muối 𝐵 (𝑀𝐴 < 𝑀𝐵 ) Tỉ lệ 𝑎 ∶ 𝑏 A 0,843 B 0,874 C 0,698 D 0,799 𝐶𝑂2 48𝑥 𝑚𝑜𝑙 Quy dipeptide: 𝐶𝑛 𝐻2𝑛 𝑁2 𝑂3 0,4 𝑚𝑜𝑙 + 𝑂2 72𝑥 − 0,6 𝑚𝑜𝑙 → 𝐻2 𝑂 48𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑁2 0,4 𝑚𝑜𝑙 Đã thêm vào hỗn hợp 𝑥 mol 𝐻2 𝑂 Vậy bảo toàn khối lượng: 56,56 + 18𝑥 + 32 72𝑥 − 0,6 = 48𝑥 62 + 0,4.28 → 𝑥 = 0,04 Theo đó, số mắt xích trung bình hỗn hợp thỏa mãn: 𝑛 −2 𝑛 = 0,04 0,4 →𝑛= 20 → Có dipeptide Số nguyên tử C trung bình axit amin: 𝐶 = 2,4 Như vậy: 𝑛ℎℎ = 𝑛𝑑𝑖𝑝𝑒𝑝𝑡𝑖𝑑𝑒 − 𝑛𝐻2 𝑂 𝑡ℎê𝑚 = 0,36 → 0,24 𝑚𝑜𝑙 𝑋; 0,08 𝑚𝑜𝑙 𝑌; 0,04 𝑚𝑜𝑙 𝑍 Dẫn tới xảy hai trường hợp: (𝑋2 ; 𝑌2 ; 𝑍4 ) (𝑋2 ; 𝑌3 ; 𝑍2 ) 𝑋𝑛 peptide có n mắt xích Nhận thấy sau: Số nguyên tử 𝐶 = 2,4 → 𝑛𝐺𝑙𝑦 > 0,48 (Biểu diễn đường chéo) Như X 𝐺𝑙𝑦2 Tiếp tục, thấy 𝑀𝑌 chia hết Y cấu tạo từ 𝐺𝑙𝑦 𝑉𝑎𝑙 Ưu tiên khả Y 𝐺𝑙𝑦 − 𝑉𝑎𝑙 → 𝑀𝑍 = 274 → 𝑍 𝐺𝑙𝑦2 𝐴𝑙𝑎2 → 𝑎: 𝑏 = 0,873 Bình luận: Bài tập đặc biệt hay khâu biện luận Câu muốn làm đến chân tơ kẽ tó cần dùng thêm m=56,56 gam, nhiên thiết nghĩ lời giải đầy đủ phù hợp với thi thật 𝑽𝑫𝟔 : X, Y hai este mạch hở có công thức 𝐶𝑛 𝐻2𝑛 −2 𝑂2 ; Z, T hai peptit mạch hở tạo từ glyxin alanin (Z T liên kết peptit) Đun nóng 27,89 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z, T cần dùng dung dịch chứa 0,37 mol NaOH, thu muối hỗn hợp chứa ancol có tỉ khối so với He Biên soạn: Đỗ Văn Khang 12A1 THPT chuyên Vĩnh Phúc Page Diễn đàn Bookgol 8,4375 Nếu đốt cháy hoàn toàn 27,89 gam E lấy sản phẩm cháy gồm 𝐶𝑂2 , 𝐻2 𝑂 𝑣à 𝑁2 dẫn qua bình đựng dung dịch 𝐶𝑎 𝑂𝐻 dư thu 115,0 gam kết tủa; khí thoát tích 2,352 lít (đktc) Phần trăm khối lượng 𝑇 (𝑀𝑍 < 𝑀𝑇 ) có hỗn hợp E Giải Quy hỗn hợp hai axit có công thức dạng: 𝐶𝑛 𝐻2𝑛−2 𝑂2 đipeptide 𝐶𝑚 𝐻2𝑚 𝑁2 𝑂3 với số mol tương ứng a b Ta có 𝑏 = 𝑛𝑁2 = 0,105 → 𝑎 = 0,37 − 0,105.2 = 0,16 Suy 𝑛𝐻2 𝑂 = 1,15 − 0,16 = 0,99 → 𝑛𝑂2 𝑝ℎả𝑛 ứ𝑛𝑔 = 1,3275 𝑚𝑜𝑙 Có số nguyên tử C trung bình 46 11 → Hai este là: 𝐶𝐻2 = 𝐶𝐻 − 𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻3 0,14 𝑚𝑜𝑙 𝑣à 𝐶𝐻2 = 𝐶𝐻 − 𝐶𝑂𝑂𝐶2 𝐻5 0,02 𝑚𝑜𝑙 (Do phản ứng giai đoạn tạo muối ancol có 𝑀 = 33,75) Do đó: 𝐶𝑑𝑖𝑝𝑒𝑝𝑡𝑖𝑑𝑒 = 14 → 𝐶𝑎𝑚𝑖𝑛𝑜𝑎𝑥𝑖𝑡 = → Tỉ lệ 𝐺𝑙𝑦: 𝐴𝑙𝑎 = 2: Kí hiệu peptide chứa k mắt xích 𝑃𝑘 Ta có: 𝑃𝑘 + 𝑘 − 𝐻2 𝑂 → 𝑘 𝑃2 Số mol 𝐻2 𝑂 thêm vào hỗn hợp để có đipeptide 𝑛𝐻2 𝑂 𝑡ℎê𝑚 = 0,99 − 27,89+1,3275.32−0,105.28−1,15.44 18 = 0,055 𝑚𝑜𝑙 Như vậy: 𝑛𝑃𝑘 = 𝑛𝑃2 − 𝑛𝐻2 𝑂 = 0,05 → 𝑘 = 4,2 → 𝑃4 0,04 𝑚𝑜𝑙 𝑣à 𝑃5 0,01 𝑚𝑜𝑙 Giả sử hai peptide dạng 𝐺𝑙𝑦 𝑥 𝐴𝑙𝑎 4−𝑥 𝑣à 𝐺𝑙𝑦 𝑦 𝐴𝑙𝑎 5−𝑦 Ta có: 0,04 𝑥 + 0,01 𝑦 = 0,04 − 𝑥 + 0,01 − 𝑦 𝑥 = 3, 𝑦 = → %𝑇 = 12,37% → 4𝑥 + 𝑦 = 14 → Chú ý: Khi toán cho biết số mắt xích việc quy đổi không thiết, đặc biệt phản tác dụng với “lười làm” lúc “nhăm nhăm” hướng cứng nhắc Biên soạn: Đỗ Văn Khang 12A1 THPT chuyên Vĩnh Phúc Page Diễn đàn Bookgol 𝑽𝑫𝟕 (Chuyên ĐHV 2015): Hỗn hợp X gồm peptit A mạch hở có công thức 𝐶𝑥 𝐻𝑦 𝑁5 𝑂6 hợp chất B có công thức phân tử 𝐶4 𝐻9 𝑁𝑂2 Lấy 0,09 mol X tác dụng vừa đủ với 0,21 mol NaOH thu sản phẩm dung dịch gồm ancol etylic a mol muối glyxin, b mol muối alanin Nếu đốt cháy hoàn toàn 41,325 gam hỗn hợp X lượng oxi vừa đủ thu 𝑁2 96,975 gam hỗn hợp 𝐶𝑂2 𝐻2 𝑂 Giá trị 𝑎 ∶ 𝑏 gần với A 0,50 B 0,76 C 1,30 D 2,60 Để ý ta có peptide mà mol nó, quy đổi hóa lại dài dòng Trong phản ứng (1) xác định ngay: 𝑛𝐴 = 𝑛𝐵 CO2 x mol Cn H2n−3 N5 O6 a mol H2 O x − 0,5 a mol + O2 → C4 H9 NO2 2a mol 7a N2 mol Vậy: 𝑥 = 1,575 44𝑥 + 18 𝑥 − 0,5𝑎 = 96,975 → 𝑎 = 0,075 41,325 = 12𝑥 + 2𝑥 − 𝑎 + 7𝑎 14 + 16.10𝑎 Vậy peptide có 13 𝐶 → 𝐺𝑙𝑦2 𝐴𝑙𝑎3 Trong este 𝐻2 𝑁 − 𝐶𝐻2 − 𝐶𝑂𝑂𝐶2 𝐻5 Vậy 𝑎: 𝑏 = ≈ 1,3 Bây thử đoán nhận xem ta nên làm gặp tập peptide! 𝐕𝐃𝟖 (Chuyên ĐHV 2015): Thủy phân hoàn toàn m gam hỗn hợp M gồm tetrapeptit X pentapeptit Y (đều mạch hở) dung dịch 𝐾𝑂𝐻 vừa đủ, cô cạn cẩn thận thu (𝑚 + 11,42) gam hỗn hợp muối khan Val Ala Đốt cháy hoàn toàn muối sinh lượng oxi vừa đủ thu 𝐾2 𝐶𝑂3 ; 2,464 𝑙í𝑡 𝑁2 (đktc) 50,96 gam hỗn hợp gồm 𝐶𝑂2 𝑣à 𝐻2 𝑂 Phần trăm khối lượng Y hỗn hợp M A 55,24% B 54,54% C 45,98% D 64,59% Rõ ràng câu đề cập tới muối tức không liên can đến quy đổi nên nhớ muối ta có dạng dipeptide Biên soạn: Đỗ Văn Khang 12A1 THPT chuyên Vĩnh Phúc Page Diễn đàn Bookgol Khi thủy phân sinh muối Gly Ala dạng: 𝐶𝑛 𝐻2𝑛 𝑁𝑂2 𝐾, đốt muối cho 𝑛𝐶 = 𝑛𝐻2 𝑂 𝐾2 𝐶𝑂3 0,11 𝑚𝑜𝑙 0,11 𝑁2 Như vậy: 𝐶𝑛 𝐻2𝑛 𝑁𝑂2 𝐾 0,22 𝑚𝑜𝑙 + 𝑂2 → 𝐶𝑂2 𝑥 − 0,11 𝑚𝑜𝑙 𝐻2 𝑂 𝑥 𝑚𝑜𝑙 Vậy: 𝑥 = 0,9 → 𝑛𝐴𝑙𝑎 = 0,1; 𝑛𝑉𝑎𝑙 = 0,12 → Tổng số mol hai peptide số mol 𝐻2 𝑂 sinh thủy phân 0,05 mol Gọi peptide 𝐴𝑙𝑎𝑥 𝑉𝑎𝑙4−𝑥 𝑎 𝑚𝑜𝑙; 𝐴𝑙𝑎𝑦 𝑉𝑎𝑙5−𝑦 0,05 − 𝑎 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑥 + 0,05 − 𝑎 𝑦 = 0,1 → 𝑎 = 0,03 → 3𝑥 + 2𝑦 = 10 → 𝑎 − 𝑥 + − 𝑦 0,05 − 𝑎 = 0,12 𝑥; 𝑦 = 2,2 ; 0; → %𝑀𝑌 = 45,98%; 37,53% Vậy: 𝑽𝑫𝟗 Hỗn hợp E chứa peptit mạch hở có tổng số liên kết peptit không 14; phân tử peptit có số nguyên tử oxi không nhỏ Đốt cháy 0,15 mol E cần dùng 1,8 𝑚𝑜𝑙 𝑂2 , sản phẩm cháy dẫn qua dung dịch 𝐾𝑂𝐻 đặc dư, thấy khối lượng dung dịch tăng 94,26 gam Thủy phân hoàn toàn E môi trường axit thu glyxin alanin Phần trăm khối lượng peptit có khối lượng phân tử nhỏ hỗn hợp E là: A 76,42% B 75,26% C 57,26% D 76,45% Sử dụng công thức tổng quát: 0,15 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑛 𝐻2𝑛 − 𝑘−2 0,15 𝑛 𝐶𝑂2 𝑘−2 0,15 𝑛 − 𝐻2 𝑂 𝑁𝑘 𝑂𝑘+1 + 1,8 𝑂2 → 𝑘 0,15 𝑁2 Bảo toàn O sử dụng 𝑚𝐶𝑂2 + 𝑚𝐻2 𝑂 = 94,26 → 𝑛 = 10,6; 𝑘 = 5,2 Vậy hỗn hợp có 𝐺𝑙𝑦5 𝑛𝐺𝑙𝑦 : 𝑛𝐴𝑙𝑎 = 25: → 𝑛𝐺𝑙𝑦 = 0,75; 𝑛𝐴𝑙𝑎 = 0,03 Dựa theo điều kiện đề có trường hợp số mắt xích dạng 5; 5; ; 5; 6; ; (5; 5; 7) Biên soạn: Đỗ Văn Khang 12A1 THPT chuyên Vĩnh Phúc Page Diễn đàn Bookgol Cùng với ưu tiên khả Ala xuất peptide Vậy có khả ưu tiên: 𝐺𝑙𝑦5 ; 𝐺𝑙𝑦4 𝐴𝑙𝑎; 𝐺𝑙𝑦6 ; 𝐺𝑙𝑦5 ; 𝐺𝑙𝑦6 ; 𝐺𝑙𝑦5 𝐴𝑙𝑎 ; 𝐺𝑙𝑦5 ; 𝐺𝑙𝑦6 ; 𝐺𝑙𝑦4 𝐴𝑙𝑎2 ; (𝐺𝑙𝑦5 ; 𝐺𝑙𝑦4 𝐴𝑙𝑎; 𝐺𝑙𝑦7 ) Trường hợp thỏa mãn 0,12 𝐺𝑙𝑦5 ; 0,015 𝐺𝑙𝑦6 ; 0,015 𝐺𝑙𝑦4 𝐴𝑙𝑎2 → %𝑚𝐺𝑙 𝑦5 = 76,42% Các bạn thử dùng dipeptide với toán xem ? 𝑽𝑫𝟏𝟎 : Hỗn hợp 𝐸 chứa peptit 𝑋, 𝑌, 𝑍 mạch hở (𝑀𝑋 < 𝑀𝑌 < 𝑀𝑍 ) có tỉ lệ mol tương ứng ∶ ∶ 1; phân tử 𝑋, 𝑌, 𝑍 có số nguyên tử oxi không nhỏ Đốt cháy 44,37 gam 𝐸 với lượng oxi vừa đủ, sản phẩm cháy gồm 𝐶𝑂2 ; 𝐻2 𝑂 𝑁2 dẫn qua bình đựng dung dịch 𝐾𝑂𝐻 đặc dư, thấy khối lượng bình tăng 88,71 gam Mặt khác đun nóng 0,336 mol 𝐸 cần dùng dung dịch chứa 44,16 gam 𝑁𝑎𝑂𝐻, thu dung dịch chứa muối alpha-amino axit thuộc dãy đồng đẳng glyxin Phần trăm khối lượng 𝑍 có hỗn hợp 𝐸 ? Bài tập không quy dipeptide ta biện luận thành công số mắt xích Có thể thấy rằng: phải biết linh hoạt cách quy đổi phải đoán hướng làm mạch tới đích mà đường vòng, thử hết cửa đến cửa khác ma trận tác giả Số mắt xích trung bình 𝐸: 𝑀𝑋 = 23 Gọi số mắt xích 𝑋, 𝑌, 𝑍 𝑎, 𝑏, 𝑐 Số mol 𝑋, 𝑌, 𝑍 4𝑥; 2𝑥; 𝑥 → 𝑛ℎℎ = 7𝑥 → 4𝑎 + 2𝑏 + 𝑐 = 23 Mà 𝑀𝑋 < 𝑀𝑌 < 𝑀𝑍 𝑎, 𝑏, 𝑐 ≥ → 𝑎 = 3; 𝑏 = 3; 𝑐 = Đặt 𝑛𝐶𝑂2 = 𝑦 → 𝑛𝐻2 𝑂 = 𝑦 − 2𝑥 − 𝑥 − 1,5𝑥 = 𝑦 − 4,5𝑥 Bảo toàn khối lượng: 44,37 = 12𝑦 + 2𝑦 − 9𝑥 + 14 3.4𝑥 + 3.2𝑥 + 5𝑥 + 16(4.4𝑥 + 4.2𝑥 + 6𝑥) Mà: 44𝑦 + 18 𝑦 − 4,5𝑥 = 88,71 Biên soạn: Đỗ Văn Khang 12A1 THPT chuyên Vĩnh Phúc Page Diễn đàn Bookgol Vậy 𝑥 = 0,03; 𝑦 = 1,47 → 4𝐶𝑋 + 2𝐶𝑌 + 𝐶𝑍 = 49 mà 𝐶𝑋 ≥ 6; 𝐶𝑌 ≥ 6; 𝐶𝑍 ≥ 10 Có khả xảy với số: 6; 6; 13 ; (6; 7; 11) Theo có đáp số: 𝐺𝑙𝑦3 ; 𝐺𝑙𝑦3 ; 𝐺𝑙𝑦4 𝑉𝑎𝑙 ; 𝐺𝑙𝑦3 ; 𝐺𝑙𝑦3 ; 𝐺𝑙𝑦2 𝐴𝑙𝑎3 ; (𝐺𝑙𝑦3 ; 𝐺𝑙𝑦2 𝐴𝑙𝑎; 𝐺𝑙𝑦4 𝐴𝑙𝑎) Tương ứng cho kết quả: 23,32%; 23,32%; 21,43% Bài tập tự luyện Câu 1: Peptit X peptit Y có tổng liên kết peptit Thủy phân hoàn toàn X Y gly val Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp E chứa X Y với tỉ lệ mol tương ứng ∶ cần dùng 22,176 𝑙í𝑡 𝑂2 (đ𝑘𝑡𝑐) Sản phẩm cháy gồm 𝐶𝑂2 𝐻2 𝑂, 𝑁2 Dẫn toàn sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch 𝐶𝑎 𝑂𝐻 dư thất khối lượng bình tăng 46,48 gam, khí thoát khỏi bình tích 2,464 lít (đktc) Thủy phân hoàn toàn hỗn hợp E thu a mol Gly b mol Val Tỉ lệ a : b A :1 B :2 C :1 D :3 (Phụ Dực Thái Bình lần - 2015) Câu 2: Đun nóng 45,54 gam hỗn hợp E gồm hexapeptit X tetrapeptit Y cần dùng 580 ml dung dịch 𝑁𝑎𝑂𝐻 1𝑀 thu dung dịch chứa muối natri glyxin valin Mặt khác, đốt cháy lượng E 𝑂2 vừa đủ thu hỗn hợp 𝐶𝑂2 , 𝐻2 𝑂, 𝑁2 ; tổng khối lượng 𝐶𝑂2 𝐻2 𝑂 115,18 gam Công thức phân tử peptit X A 𝐶17 𝐻30 𝑁6 𝑂7 B 𝐶21 𝐻38 𝑁6 𝑂7 C 𝐶24 𝐻44 𝑁6 𝑂7 D 𝐶18 𝐻32 𝑁6 𝑂7 Câu 3: X α-aminoaxit no mạch hở chứa nhóm – 𝑁𝐻2 nhóm – 𝐶𝑂𝑂𝐻 Đun nóng a mol X thu hỗn hợp A gồm tripeptit mạch hở Y tetrapeptit mạch hở Z với tỉ lệ số mol 𝑌 ∶ 𝑍 = ∶ Đốt hỗn hợp A cần 0,945 mol oxi thu 12,33 gam 𝐻2 𝑂 Đốt hỗn hợp B gồm a mol α-aminoaxit R no mạch hở chứa nhóm – 𝑁𝐻2 nhóm – 𝐶𝑂𝑂𝐻; 0,25𝑎 mol Y 0,5𝑎 mol Z sau hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch 𝐵𝑎 𝑂𝐻 dư thu 567,36 gam kết tủa Phần trăm khối lượng R hỗn hợp B A 26,50% B 32,12% C 35,92% D 26,61% Câu 4: Hỗn hợp A gồm tripeptit 𝐴𝑙𝑎 − 𝐺𝑙𝑦 − 𝑋 tetrapeptit 𝐺𝑙𝑦 − 𝐺𝑙𝑦 − 𝐴𝑙𝑎 − 𝑋 (X α-aminoaxit có nhóm –NH2 nhóm –COOH phân tử) Đốt cháy hoàn toàn 0,29 mol hỗn hợp A, sau phản ứng thu 93,184 lít khí CO2 (đktc) 50,94 gam H2O Mặt khác cho 10 lượng hỗn hợp A tác dụng vừa đủ với dung Biên soạn: Đỗ Văn Khang 12A1 THPT chuyên Vĩnh Phúc Page 10 Diễn đàn Bookgol dịch KOH thu m gam muối khan Tổng khối lượng muối glyxin muối X m A 13,412 gam B 9,729 gam C 10,632 gam D 9,312 gam Câu 5: Thủy phân hoàn toàn m gam pentapeptit mạch hở M, thu hỗn hợp gồm hai amino axit 𝑋1 ; 𝑋2 (đều no, mạch hở, phân tử chứa nhóm 𝑁𝐻2 ; nhóm 𝐶𝑂𝑂𝐻) Đốt cháy toàn lượng 𝑋1 ; 𝑋2 cần dùng vừa đủ 0,255 𝑚𝑜𝑙 𝑂2 , thu 𝑁2 , 𝐻2 𝑂 0,22 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑂2 Giá trị m là: A 6,34 B 7,78 C 8,62 D 7,18 Câu 6: Thủy phân hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm peptit X peptit Y dung dịch NaOH thu 151,2 gam hỗn hợp gồm muối natri Gly, Ala Val Mặt khác để đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X; Y cần dùng vừa đủ 107,52 lít khí 𝑂2 (đktc) thu 64,8 gam 𝐻2 𝑂 Giá trị m A 102,4 B 97,0 C 92,5 D 107,8 Câu 7: Hỗn hợp E chứa peptit X, Y, Z, T tạo từ amino axit no chứa nhóm –𝑁𝐻2 nhóm – 𝐶𝑂𝑂𝐻 Đun nóng 0,1 mol E với dung dịch NaOH vừa đủ thu hỗn hợp F gồm muối Đốt cháy hoàn toàn F thu 19,61 gam 𝑁𝑎2 𝐶𝑂3 hỗn hợp gồm 𝑁2 , 𝐶𝑂2 , 19,44 gam 𝐻2 𝑂 Nếu đun nóng 33,18 gam E với dung dịch HCl dư thu m gam muối Giá trị gần m là: A 53 B 54 C 55 D 56 Câu 8: Hỗn hợp E chứa peptit X, Y, Z, T tạo từ loại α-amino axit no chứa nhóm – 𝑁𝐻2 nhóm – 𝐶𝑂𝑂𝐻, có tổng số liên kết peptit nhỏ 11 Đốt cháy E cần dùng x mol 𝑂2 , thu hỗn hợp gồm 𝑁2 , 𝐻2 𝑂 y mol 𝐶𝑂2 Biết tỉ lệ 𝑥 ∶ 𝑦 = 1,25 Mặt khác đun nóng lượng E với dung dịch 𝐻𝐶𝑙 dư thấy lượng 𝐻𝐶𝑙 phản ứng 0,14 𝑚𝑜𝑙, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu lượng muối khan A 17,57 gam B 15,61 gam C 12,55 gam D 15,22 gam Câu 9: Hỗn hợp A gồm 𝐴𝑙𝑎– 𝑉𝑎𝑙, pentapeptit mạch hở X, hexapeptit mạch hở Y số mol 𝐴𝑙𝑎– 𝑉𝑎𝑙 tổng số mol X Y Để tác dụng vừa đủ với 0,24 mol hỗn hợp A cần 445 ml dung dịch hỗn hợp 𝑁𝑎𝑂𝐻 0,75𝑀 𝐾𝑂𝐻 1,25𝑀 thu dung dịch chứa muối alanin valin Đốt 123,525 gam hỗn hợp A thu tổng khối lượng 𝐶𝑂2 𝑣à 𝐻2 𝑂 341,355 gam Phần trăm khối lượng X hỗn hợp A: A 39,24% B 38,85% C 40,18% D 37,36% Câu 10: Tripeptit X tetrapeptit Y mạch hở Khi thủy phân hoàn toàn hỗn hợp gồm X Y tạo amino axit có công thức 𝐻2 𝑁𝐶𝑛 𝐻2𝑛 𝐶𝑂𝑂𝐻 Đốt cháy 0,05 mol Y oxi dư, thu 𝑁2 36,3 gam hỗn hợp gồm 𝐶𝑂2 , 𝐻2 𝑂 Đốt cháy 0,01 mol X oxi dư, cho sản phẩm cháy vào Biên soạn: Đỗ Văn Khang 12A1 THPT chuyên Vĩnh Phúc Page 11 Diễn đàn Bookgol dung dịch 𝐵𝑎 𝑂𝐻 dư, thu m gam kết tủa Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m A 11,82 B 17,73 C 23,64 D 29,55 Câu 11: Peptit X tạo từ α-amino acid no, mạch hở, chứa nhóm – 𝑁𝐻2 𝑣à – 𝐶𝑂𝑂𝐻 Đốt cháy hoàn toàn 4.59 gam X lượng 𝑂2 vừa đủ thu 11.07 gam hỗn hợp sản phẩm gồm 𝐶𝑂2 , 𝐻2 𝑂 𝑣à 𝑁2 Dẫn toàn hỗn hợp sản phẩm qua bình chứa axit sunfuric đặc dư thấy giảm 2.61 gam Nếu đem thuỷ phân hoàn toàn (mol) X cần (mol) 𝐾𝑂𝐻? A B C D Câu 12: X peptit mạch hở Nếu thủy phân không hoàn toàn m gam X thu tripeptit có tổng khối lượng tripeptit 56,7 gam Nếu thủy phân không hoàn toàn m gam X thu đipeptit có tổng khối lượng dipeptide 59,4 gam Nếu thủy phân hoàn toàn m gam X thu a gam amino axit Y (có chứa nhóm 𝑁𝐻2 , nhóm COOH) Giá trị a là: A 92.70 gam B 67.50 gam C 80.10 gam D 77.40 gam Câu 13: X peptit mạch hở Nếu thủy phân không hoàn toàn m gam X thu tripeptit có tổng khối lượng tripeptit 58,5 g Nếu thủy phân không hoàn toàn m gam X thu đipeptit có tổng khối lượng đipeptit 62,1g Nếu thủy phân hoàn toàn m gam X thu a gam hỗn hợp aminoaxit (có chứa nhóm 𝑁𝐻2 , nhóm COOH) Giá trị a là: A.67.5 gam B 90 gam C 72.9 D 77.1 gam Câu 14: X tripeptit tạo thành từ aminoaxit no, mạch hở có nhóm COOH nhóm – 𝑁𝐻2 Đốt cháyhoàn toàn 0,3 mol X cần 2,025 mol 𝑂2 thu đươc sản phẩm gồm 𝐶𝑂2 , 𝐻2 𝑂 , 𝑁2 Vậy công thức amino axit tạo nên X A 𝐻2 𝑁𝐶𝐻2 𝐶𝑂𝑂𝐻 B 𝐻2 𝑁𝐶3 𝐻6 𝐶𝑂𝑂𝐻 C 𝐻2 𝑁 − 𝐶𝑂𝑂𝐻 D 𝐻2 𝑁𝐶2 𝐻4 𝐶𝑂𝑂𝐻 Câu 15: (Chuyên ĐH Vinh) Thuỷ phân hoàn toàn m (gam) pentapeptit mạch hở M thu hỗn hợp gồm hai amino axit 𝑋1 , 𝑋2 (đều no, mạch hở, phân tử chứa nhóm – 𝑁𝐻2 nhóm – 𝐶𝑂𝑂𝐻) Đốt cháy toàn lượng 𝑋1 , 𝑋2 cần dùng vừa đủ 0.1275 𝑚𝑜𝑙 𝑂2 , thu 𝑁2 , 𝐻2 𝑂 𝑣à 0.11 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑂2 Giá trị m A 3.17 B 3.89 C 4.31 D 3.59 Câu 16: (Chuyên ĐH Vinh) Thuỷ phân hoàn toàn m (gam) pentapeptit M mạch hở thu hỗn hợp X gồm α-amino axit 𝑋1 , 𝑋2 (đều no, mạch hở, phân tử có nhóm – 𝑁𝐻2 nhóm – 𝐶𝑂𝑂𝐻) Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X cần dùng vừa đủ 2.268 lít 𝑂2 (đktc) thu 𝐻2 𝑂, 𝑁2 𝑣à 1.792 𝑙í𝑡 𝐶𝑂2 (đ𝑘𝑡𝑐) Giá trị M A 2.295 gam B 1.935 gam C 2.806 gam D 1.806 gam Câu 17: Thuỷ phân hoàn toàn m (gam) pentapeptit mạch hở M thu hỗn Biên soạn: Đỗ Văn Khang 12A1 THPT chuyên Vĩnh Phúc Page 12 Diễn đàn Bookgol hợp gồm hai amino axit 𝑋1 , 𝑋2 (đều no, mạch hở, phân tử chứa nhóm – 𝑁𝐻2 nhóm – 𝐶𝑂𝑂𝐻) Đốt cháy toàn lượng 𝑋1 , 𝑋2 cần dùng vừa đủ 0.255 (mol) 𝑂2 , thu 𝑁2 , 𝐻2 𝑂 𝑣à 0.22 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑂2 Giá trị m A 6.34 B 7.78 C 8.62 D 7,18 Câu 18: Thủy phân hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm peptit ( cấu tạo chứa Glyxin, Alanin, Valin) dung dịch chứa 47,54 gam KOH Cô cạn dung dịch thu 1,8m (gam) chất rắn khan Mặt khác đốt cháy hết 0,5m (gam) X cần dùng 30,324 lít 𝑂2 , hấp thụ sản phẩm cháy vào 650 ml dung dịch 𝐵𝑎 𝑂𝐻 1M thấy khối lượng bình tăng 65,615 (gam) đồng thời khối lượng dung dịch tăng 𝑚1 (𝑔𝑎𝑚) có khí trơ thoát Giá trị (𝑚1 + 𝑚) gần với? A 78 B 120 C 50 D 80 Câu 19: Đốt 0,1 mol hỗn hợp X gồm số α-aminoaxit no mạch hở chứa nhóm – 𝑁𝐻2 nhóm – 𝐶𝑂𝑂𝐻 cần V lít 𝑂2 (đktc) thu tổng khối lượng 𝐶𝑂2 𝐻2 𝑂 21,36 gam Y peptit mạch hở cấu tạo từ α-aminoaxit no mạch hở chứa nhóm – 𝑁𝐻2 nhóm – 𝐶𝑂𝑂𝐻 có tính chất : -Khi đốt a mol Y thu b mol 𝐶𝑂2 c mol 𝐻2 𝑂 𝑣ớ𝑖 𝑏 – 𝑐 = 1,5𝑎 -Khối lượng mol Y gấp 4,7532 lần khối lượng mol X Đốt m gam Y cần 5V lít 𝑂2 (đktc) Giá trị m A 56,560 B 41,776 C 35,440 D 31,920 Câu 20: Một oligopeptit tạo thành từ glyxin, alanin, valin Thủy phân X 500ml dung dịch 𝐻2 𝑆𝑂4 1M thu dung dịch Y, cô cạn dung dịch Y thu hỗn hợp Z có chứa đipeptit, tripeptit, tetrapeptit, pentapeptit aminoaxit tương ứng Đốt nửa hỗn hợp Z lượng không khí vừa đủ, hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch 𝐵𝑎 𝑂𝐻 dư thấy khối lượng bình tăng 74,225 gam, khối lượng dung dịch giảm 161,19 gam đồng thời thoát 139,608 lít khí trơ Cho dung dịch Y tác dụng hết với V lít dung dịch KOH 2M đun nóng (dùng dư 20% so với lượng cần thiết), cô cạn dung dịch sau phản ứng khối lượng chất rắn có giá trị gần A 198 B 111 C 106 D 184 Cuối xin cảm ơn ý tưởng tuyệt vời anh Phạm Hùng Vương, sáng tạo anh thật đáng khâm phục Suy cho cùng, học làm tốt chọn việc làm đơn giản, chọn dễ dàng tránh ép buộc thân vào khuôn khổ, lối mòn Trong hàng trăm ngàn thí sinh dự thi môn học đó, ta có nét riêng, có sáng tạo ta kẻ bứt lên bao người khác loay hoay đường cũ Cũng xin chân thành nhắn nhủ người không nên lạm dụng điều gì, có nhiều phương pháp, cách làm khác mạnh, bao quát đâu áp dụng Biên soạn: Đỗ Văn Khang 12A1 THPT chuyên Vĩnh Phúc Page 13 Diễn đàn Bookgol cho trường hợp Dipeptide vậy, lời Joker: “ Ba thứ luật lệ đạo đức bọn chúng gặp chuyện rơi rụng hết” Cái có điểm yếu nó, dipeptide mà gặp Lysin hay Glutamic tắt điện Nhưng câu chuyện chưa dừng lại đó, muốn người khác không ta phải hoàn thiện mình, tự làm mạnh lên, muốn tiếp tục dùng dipeptide đương nhiên cần cho dùng với Glu Lys, việc không khó Bài viết sơ khai, cố hoàn thiện Người chiến thắng kẻ làm việc khó mà kẻ biết biến việc khó thành công việc nhẹ nhàng hơn! Biên soạn: Đỗ Văn Khang 12A1 THPT chuyên Vĩnh Phúc Page 14