Công thức tính số mol OH– trong bài toán thủy phân peptit
Việc viết phương trình và tính theo phương trình bài toán thủy phân peptit rất mất thời gian khi giải trắc nghiệm. Vậy có cách nào để tính nhanh bài toán thủy phân peptit? Bài viết dưới đây sẽ giúp em hiểu rõ vấn đề này.
1. Công thức tính
– Phương trình thủy phân hoàn toàn peptit trong môi trường kiềm n–peptit + (n – 1 + b)NaOH → n muối của ∝–amino axit + bH2O
Trong đó: b là tổng số nhóm – COOH còn tự do trong peptit (các nhóm –COOH không tạo liên kết peptit)
Ví dụ:
Gly–Glu–Gly + 4NaOH → 2H2N–CH2–COONa + NaOOC–(CH2)2–CH(NH2)–COONa + 2H2O
– Tỉ lệ mol:
H O2
n peptit NaOH n
n n
1 n 1 b b
nOH = nNaOH = (n – 1 + b).npeptit H O2
n = b.npeptit
– Định luật bảo toàn khối lượng:
mpeptit + mNaOH = mmuối +
H O2
m – Bảo toàn gốc ∝–amino axit:
n mộtmuối ∝–amino axit = (số lượng nhóm ∝–amino axit đó có mặt trong n–peptit).npepetit
– Công thức tính phân tử khối của n–peptit Mn–peptit =
Ma min oaxit– 18(n – 1)Ví dụ: Đun nóng m gam hỗn hợp gồm a mol tetrapeptit mạch hở X và 2a mol tripeptit mạch hở Y với 600 ml dung dich NaOH 1M vừa đủ. Sau khi các phản ứng kết thúc, cô cạn dung dịch thu được 72,48 gam muối khan của các amino axit đều có một nhóm –COOH và một nhóm –NH2 trong phân tử. Giá trị của m là:
A. 51,72. B. 54,30. C. 66,00. D. 44,48.
Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng X + 4NaOH → 4Muối + H2O
a 4a a Y + 3NaOH → 3Muối + H2O 2a 6a 2a
Ta có: nNaOH = 4a + 2.3a = 10a = 0,6 → a = 0,06 mol
H O2
n = a + 2a = 3a = 3.0,06 = 0,18 mol ÁP dụng định luật bảo toàn khối lượng:
mpeptit + mNaOH = mmuối +
H O2
m
m + 0,6.40 = 72,48 + 0,18.18
→ m= 51,72 gam
→ Đáp án A
2. Kiến thức mở rộng
– Thủy phân hoàn toàn peptit trong môi trường trung tính (xúc tác enzim) n–peptit X + (n–1)H2O enzim n–amino axit
Ví dụ: Gly–Gly–Gly + 2H2O → 3H2N–CH2–COOH +) npeptit +
H O2
n = n α–amino axit
+) nn peptit nH O2 n a min oaxit
1 n 1 n
+) nH O2 = (n – 1).npeptit
+) mpeptit +
H O2
m = m α–amino axit
– Thủy phân hoàn toàn peptit trong môi trường axit n–peptit+ (n – 1)H2O + aHCl → nmuối của ∝–amino axit Trong đó: a là số nguyên tử N trong peptit
Ví dụ:
Gly–Gly–Lys + 2H2O + 4HCl → 2ClH3N–CH2–COOH + ClH3N–(CH2)4–CH(NH3Cl)–
COOH – Tỉ lệ mol:
+) nn peptit nH O2 nHCl
1 n 1 a
+) nH O2 = (n – 1).npeptit
+) nHCl = a.npeptit
– Định luật bảo toàn khối lượng:
mpeptit +
H O2
m + mHCl = mmuối
– Bảo toàn gốc ∝–amino axit:
n mộtmuối ∝–amino axit = (số lượng nhóm ∝–amino axit đó có mặt trong n–peptit).npepetit
3. Bài tập minh họa
Câu 1: Thủy phân hoàn toàn 32,55 gam tripeptit mạch hở (Ala–Gly–Ala) bằng dung dịch NaOH (vừa đủ), sau phản ứng thu được dung dịch X. Cô cạn X thu được m gam muối khan.
Giá trị m là:
A. 47,85 gam B. 42,45 gam
C. 35,85 gam D. 44,45 gam
Hướng dẫn giải
nAla–Gly–Ala = 0,15 mol. Vì Glyxin và Alanin đều chứa 1 nhóm –COOH trong phân tử nên ta có:
nNaOH = 3. nAla–Gly–Ala = 3.0,15 = 0,45 mol
H O2
n = 1. nAla–Gly–Ala = 0,15 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
mpeptit + mNaOH = mmuối +
H O2
m
32,55 + 0,45.40 = mmuối + 0,15.18
→ mmuối = 47,85 gam.
→ Đáp án A
Câu 2: Thủy phân hoàn toàn 24,6 gam một peptit X chỉ được tạo bởi từ một amino axit thu được 30 gam gly. X thuộc loại
A. đipeptit B. tripeptit C. tetrapeptit D. pentapeptit Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng
Peptit X + (n – 1)H2O → n gly
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
mpeptit +
H O2
m = m α–amino axit
→ 24,6 +
H O2
m = 30
→ mH O2 = 5,4 gam
→ nH O2 = 0,3 mol ngly = 0,4 mol Ta có tỉ lệ
H O2 a min oaxit
n n
n 1 n
0,3 0,4 n 1 n
→ n = 4
→ X là tetrapeptit (gly–gly–gly–gly)
→ Đáp án C
