Công thức bài toán đốt cháy amino axit
Bài toán đốt cháy amino axit là một trong những bài toán quen thuộc trong chương 3 – hóa học 12. Vậy cách giải bài toán đốt cháy amino axit như thế nào? Cần sử dụng kết hợp các định luật gì giúp xử lý tốt dạng bài này? Bài viết dưới đây sẽ giúp em hiểu rõ vấn đề này.
1. Công thức bài toán đốt cháy amino axit
Công thức chung của amino axit: (H2N)a – R – (COOH)b hoặc CxHyOzNt
x y z t 2
2x 0,5y z
C H O N O
2
t 2 y 2 t 2
xCO H O N
2 2
- Bài toán thường gặp: Đốt cháy amino axit no, đơn chức:
n 2n 1 2 2
3n 1,5
C H O N O
2
t 2 2n 1 2 1 2
nCO H O N
2 2
2 2 2
H O CO N
n n n 1
2n amino axit
- Khi đốt cháy một amino axit ngoài không khí thì:
N2
n sau phản ứng =
N2
n sinh ra từ phản ứng đốt cháy amino axit +
N2
n có sẵn trong không khí
Chú ý: Trong không khí
2 2 2 2
N O N O
V : V n : n 4 :1 - Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
2 2 2
a min o axit O CO H O
m m m m
a min oaxit C H O N
m m m m m
- Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố:
+ Bảo toàn O:
2 2 2
O(trong a min oaxit ) O CO H O
n 2n 2n n
+ n amino axit= nCO2
n (n là số nguyên tử cacbon trong amino axit) + Số C = CO2
a min oaxit
n
n ; Số H O2
a min oaxit
H 2.n
n ; Số N2
a min oaxit
N 2.n
n
Ví dụ: Đốt cháy hết a mol một amino axit được 2a mol CO2 và 0,5a mol N2. Aminoaxit trên có công thức cấu tạo là
A. H2NCH2COOH B. H2N(CH2)2COOH C. H2N(CH2)3COOH D. H2NCH(COOH)2
Hướng dẫn giải Số C = CO2
a min oaxit
n
n = 2a 2
a
Số N2
a min oaxit
N 2.n
n =2.0,5.a 1 a
→ Amino axit là H2NCH2COOH
→ Đáp án A 2. Bạn nên biết
Các amino axit thường gặp
Tên gọi Công thức cấu tạo Khối lượng phân tử
(g/mol)
Glyxin (gly) H2N-CH2-COOH 75
Alanin (ala) CH3-CH(NH2)-COOH 89
Valin (val) CH3-CH(CH3)-CH(NH2)-COOH 117 Phenyl alanin (phe) C6H5-CH2-CH(NH2)-COOH 165 Axitglutamic (glu) HOOC-CH(NH2)-CH2-CH2-COOH 147 Lysin (lys) NH2-(CH2)4-CH(NH2)-COOH 146 3. Kiến thức mở rộng
Xác định công thức phân tử của amino axit dựa vào sản phẩm cháy Đặt công thức phân tử chung của amino axit là CxHyOzNt
x : y : z : t = C H O N mC mH mO mN n : n : n : n : : :
12 1 16 14
hay x : y : z : t = %C %H %O %N
: : :
12 1 16 14
4. Bài tập minh họa
Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn 8,7 g amino axit A (chứa 1 nhóm -COOH) thì thu được 0,3 mol CO2; 0,25 mol H2O và 1,12 lít N2 (đktc). A có công thức phân tử là
A. C3H5O2N B. C3H7O2N C. C3H7O2N2 D. C3H9O2N2
Hướng dẫn giải:
N2
n 0,05mol nC (trong A) =
CO2
n 0,3mol nH (trong A) = 2.
H O2
n 0,5mol nN (trong A) = 2.
N2
n = 0,1 mol mA = mC + mH + mO + mN
→ 8,7 = 0,3.12 + 0,5.1 + nO.16 + 0,1.14
→ nO = 0,2 mol
Đặt công thức phân tử của A là CxHyOzNt
→ x : y : z : t = n : n : n : n = 0,3 : 0,5 : 0,2 : 0,1 C H O N
→ x : y : z : t = 3 : 5 : 2 : 1
Vậy công thức phân tử của A là C3H5O2N
→ Đáp án A
Câu 2: A là hợp chất hữu cơ chứa C, H, O, N. Đốt cháy 1 mol A được 2 mol CO2; 2,5 mol H2O; 0,5 mol N2. Đồng thời phải dùng 2,25 mol O2. A có công thức phân tử
A. C2H5NO2 B. C3H5NO2 C. C6H5NO2 D. C3H7NO2
Hướng dẫn giải Số C = CO2
a min oaxit
n
n = 2
1= 2 Số H O2
a min oaxit
H 2.n
n = 2.2,5 1 5
Số N2
a min oaxit
N 2.n
n = 2.0,5 1 = 1 Bảo toàn nguyên tố O:
2 2 2
O(trong a min oaxit ) O CO H O
n 2n 2n n
→ nO (trong amino axit) + 2.2,25 = 2.2 + 2,5
→ nO (trong amino axit) = 2 mol
→ Số O = O( trong a min oaxit ) a min o axit
n
n = 2
1 2
→ Công thức phân tử của A là: C2H5NO2
→ Đáp án A
