Phương pháp giải bài toán thủy phân Peptit

1. Phản ứng thủy phân của Peptit:

a. Thủy phân hoàn toàn: theo phương trình phản ứng

H[NHRCO]nOH + (n-1) H2O  nH2NRCOOH.

b. Thủy phân không hoàn toàn

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, H2SO4.

 * Khi tinh toán nên tính theo cách 2 ở trên.

Tính nhanh khối lượng Mol của Peptit:

H[NHCH2CO]4OH  .            Ta có M= MGli x 4 – 3x18 = 246g/mol

H[NHCH(CH3)CO]3OH       Ta có M= MAla x 3 – 2x18 = 231g/mol

H[NHCH2CO]nOH  .            Ta có M= [MGli 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.

Ví dụ:  Tripeptit H[NHCH2CO]3OH  và Tetrapeptit H[NHCH2CO]4OH  (có số mol bằng nhau) thì ta xem 2 Peptit đó là Heptapeptit: H[NHCH2CO]7OH  và M= 435g/mol

Ví dụ:

Bài 1: X là một Tetrapeptit cấu tạo từ Aminoacid A, trong phân tử A có 1 nhóm(-NH2), 1 nhóm (-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) tripeptit; 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 ( H2NCH2COOH) với M=75 

 Công thức của Tetrapeptit là H[NHCH2CO]4OH  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 NHCH2CO = X

Ghi sơ đồ phản ứng :

  (X)4  (X)3  +     X         

  0,15                 0,15        0,15     mol

(X)4  2 (X)2

0,3                    0,6                      mol

 (X)4  4X

 0,3                   1,2                      mol

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 1nhóm -COOH và 1 nhóm -NH2 ) . 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]4OH 

Ta có phản ứng :  H[NHRCO]4OH  + 3H2O 4 H2NRCOOH 

Hay:           (X)4  +  3H2O  4X     ( Trong đó X = HNRCO)

Áp dụng ĐLBTKL nH2O = mH2O = 16,29 gam.

Từ phản ứng nX=H2O =

Phản ứng của X tác dụng với HCl :    X  +  HCl  X.HCl

Áp dụng BTKL m(Muối) = mX + mHCl = 159,74 + .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 NH2 ). 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:

Cách 1: Ta có %N =   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[NHCH2CO]7OH  và có M = 435g/mol.

Sơ đồ phản ứng :  (Gli)7  +  H2O  (Gli)3     +       7 (Gli)2      +   10 (Gli) 

     0,005mol   0,005mol     0.035mol       0.05mol

m(M,Q) = 0,005mol.435 = 8,389(g)

Cách 2 

(Gli)7 2(Gli)3  +    Gli  ;   (Gli)7 3 (Gli)2   +  Gli   và   (Gli)7  7(Gli)

0,0025mol0,005mol     0,0025   0,035/3    0,035mol0,035/3   0,0358/7     0.0358

Từ các phản ứng tính được số mol của (Gli)7  là : 0.01928(mol)

2. Phản ứng cháy của Peptit:

Ví dụ: Tripeptit mạch hở X và Tetrapeptit mạch hở Y được tạo từ một Aminoacid no, hở trong phân tử có 1nhóm (-NH2 ) và 1nhóm (-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 CnH2n+1O2N – 2H2O thành CT C3nH6n – 1O4N3(đây là công thứcTripeptit)   Và               4 CnH2n+1O2N – 3H2O thành CT C4nH8n – 2O5N4(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.

C3nH6n – 1O4N3  +   pO2 3nCO2 + (3n-0,5)H2O + N2

C4nH8n – 2 O5N4  +  pO2 4nCO2 + (4n-1)H2O + N2

Tính p(O2) dùng BT nguyên tố Oxi?

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 –NH2 .Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X thu được sản phẩm gồm H2O,CO2 và N2 trong đó tổng khối lượng CO2 và H2O bằng 36,3(g) .Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol Y thì số mol O2 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 CnH2n+1O2N.

Do vậy ta có CT của X,Y tương ứng là: C3nH6n – 1O4N3(X) , C4nH8n – 2O5N4(Y).

Phản ứng cháy X:  C3nH6n – 1O4N3  +    pO2 3nCO2 + (3n-0,5)H2O    +    N2

     0,1mol    0,3n(mol)   0,3(3n-0,5)mol

Ta có phương trình tổng khối lượng H2O và CO2 :  0,3[44.n  + 18. (3n-0,5)] = 36.3 n = 2

Phản ứng cháy Y:   C4nH8n – 2 O5N4  +    pO2 4nCO2 + (4n-1)H2O + N2 .

0,2mol          0,2.p                  0,8n        (0,8n -0,2)

Áp dụng BT nguyên tố Oxi : 

0,2.5+ 0,2.2p = 0,8.2.2 +(0,8.2 -0,2) p = 9.   nO2 = 9x0,2 = 1,8(mol)