Chuyên đề Giải toán hóa học Quy đổi về dipeptide

Diễn đàn Bookgol

Biên soạn: Đỗ Văn Khang 12A1 THPT chuyên Vĩnh Phúc Page 1

GIẢI TOÁN HÓA HỌC: QUY ĐỔI VỀ DIPEPTIDE

1. Cơ sở và đặc điểm của phương pháp: a) Cơ sở:

Peptide cấu tạo từ k mắt xích ?−????? ???? no, chứa 1 nhóm ??2; 1 nhóm ???? có công thức tổng quát dạng: ????2??−?+2????+1

Khi ?= 2 thì ta có công thức dạng ?2??4??2?3. Thực hiện phản ứng cháy dipeptide dạng này cho ???2 = ??2?. Từ hệ quả đó, giúp ta tối giản các bước giải toán đến mức cực tiểu

b) Đặc điểm:

Cách quy đổi này sử dụng với các dấu hiệu sau:

Thứ nhất: Đề bài đề cập đến ?−????? ???? no, chứa 1 nhóm ??2; 1 nhóm ????

Thứ hai: Đề bài kèm theo phản ứng cháy và dữ liệu

Nên dùng dipeptide khi việc xác định các yếu tố phụ dễ dàng (đề cập ở phần sau)

2. Cách thiết kế dipeptide:

Kí hiệu peptide có n mắt xích là ?? thì 2??+ ?−2 ?2?→??2

Đẳng thức trên là “linh hồn” của việc quy đổi dipeptide (bạn đọc tự chứng minh)

Câu hỏi đặt ra của bài toán như sau:

Thứ nhất: Xác định ??2? đã thêm

Thứ hai: Xác định n

Giải quyết được hai bước này coi như chúng ta đã chinh phục thành công một lớp bài tập peptide

3. Các ví dụ minh họa:

ThuVienDeThi.com

Diễn đàn Bookgol

Biên soạn: Đỗ Văn Khang 12A1 THPT chuyên Vĩnh Phúc Page 2

??? (Khối B-2010): Đipeptit mạch hở X và tripeptit mạch hở Y đều được tạo nên từ một aminoaxit (no, mạch hở, trong phân tử chứa một nhóm –NH2 và một nhóm –COOH). Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y, thu được tổng khối lượng CO2 và H2O bằng 54,9 gam. Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X, sản phẩm thu được 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.

?1: Làm thông thường:

CT của X (đipeptit: 2 phân tử amino axit mất 1 phân tử H2O) là: C2nH4nN2O3

CT của Y (Tripeptit: 3 phân tử amino axit mất 2 phân tử H2O)là: C3nH6n-1N3O4

C3nH6n-1N3O4    2 O 3nCO2 + 3? −

1

2 H2O + 1,5N2

0,1 0,3n (3?−

1

2).0,1

0,3n.44 + (3n-0,5).0,1.18 = 54,9  n = 3.

Vậy khi đốt cháy: C2nH4nN2O3    2 O 2nCO2

0,2 mol 0,2.2.3 =1,2 mol = số mol CaCO3.

Vậy m=120 gam

?2: Dùng dipeptide:

Sơ đồ khi đốt cháy: 2?3 + ?2?→3?2. Do đó cần thêm 0,5 mol ?2?

Khi đó ???2 = ??2?=

54,9+0,05.18

62 = 0,9 →?????=

0,9

0,1 .

1

3 = 3 →???→?=

3.2.0,2.100 = 120 ???

Nhận xét: Khi quy về dipeptide công việc chính là thêm ?2?, thực hiện phản ứng cháy thì lượng ?2 cần đốt ?? vẫn không thay đổi khi đốt ?2, vấn đề chủ yếu là

− Làm sao biểu diễn được mol ?2? đã thêm theo ẩn phải tìm hoặc trong ??1 là xác định được ngay lượng chất đó

− Làm sao xác định hệ số n để thực hiện các yêu cầu còn lại

ThuVienDeThi.com

Diễn đàn Bookgol

Biên soạn: Đỗ Văn Khang 12A1 THPT chuyên Vĩnh Phúc Page 3

???: ? là peptit có dạng ???????6; ? là peptit có dạng ?????6?? (?, ? đều

được tạo bởi các amino axit no chứa 1 nhóm – ??2 và 1 nhóm – ????). Đun nóng 32,76 gam hỗn hợp ? chứa ?, ? cần dùng 480 ?? dung dịch ???? 1?. Mặt khác, đốt cháy 32,76 ??? ? thu được sản phẩm cháy gồm ??2, ?2? ?à ?2. Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào nước vôi trong lấy dư thu được 123,0 gam kết tủa; đồng thời khối lượng dung dịch thay đổi ? gam. Giá trị của ? là A. Tăng 49,44. B. Giảm 94,56. C. Tăng 94,56. D. Giảm 49,44.

Quy về dipeptide dạng: ???2??2?3 0,24 ???+ 1,485 ??? ?2 →

??2 1,23 ??? ?2? 1,23 ???

?2 0,24 ???

Bảo toàn khối lượng ??????????= 35,46 → đã thêm: 0,15 ??? ?2?

Vậy: ??2? ??? đầ? = 1,08 →??? ??ả?= 49,44 ???

???: Hỗn hợp E chứa 2 peptit ?, ? (?? < ??) mạch hở, có tổng số liên kết peptit là 10. Đốt cháy 0,2 mol ? với lượng oxi vừa đủ, thu được ?2; ? mol ??2 và ? ??? ?2? với ? = ? + 0,08. Mặt khác đun nóng 48,6 ??? ? với dung dịch ??? vừa đủ, thu được dung dịch chỉ chứa 2 muối của glyxin và valin có tổng khối lượng 83,3 gam. Tính phần trăm khối lượng của ? có trong hỗn hợp ? ?

Thêm ?2? quy đổi hỗn hợp về dipeptide dạng ???2??2?3

Rõ ràng số mol ?2? đã thêm là 0,08 mol

Gọi peptide có k mắt xích là ?? thì 2??+ ?−2 ?2?→??2

Do đó:

?−2

2 =

0,08

0,2 →?= 2,8 → Hai peptide là (?2; ?10) →??2 = 0,18; ??10 =

0,02

Ta có: 48,6 + 2,8 . ?. 56 = ?. 18 + 83,3 (? là số mol …