Cách giải bài tập tính lưỡng tính của amino acid (hay, chi tiết)

Bài viết Cách giải bài tập tính lưỡng tính của amino acid với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Cách giải bài tập tính lưỡng tính của amino acid.

Cách giải bài tập tính lưỡng tính của amino acid (hay, chi tiết)

Bài giảng: Bài tập trọng tâm amino acid - Cô Nguyễn Thị Thu (Giáo viên VietJack)

Dạng 1: amino acid tác dụng với dung dịch axit hoặc bazo

CTTQ: (NH2)_xR (COOH)_y . Tìm x, y, R?

- Tác dụng dd axit HCl

(NH₂)_xR (COOH)_y + xHCl → (ClNH₃)_xR (COOH)_y

+ BTKL: m_aa + m_HCl = m_muối

M_aa + 36,5 x = M_muối

- Tác dụng với dd NaOH

Ví dụ 1:Trong phân tử amino acid X có một nhóm amino và một nhóm cacboxyl. Cho 15,0 gam X tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 19,4 gam muối khan. Công thức của X là:

Giải

→ MX = 15,0 : 0,2 = 75 → X là H₂N-CH₂-COOH

Ví dụ 2:Trung hòa 1 mol α-amino acid X cần 1 mol HCl tạo ra muối Y có hàm lượng clo là 28,286% về khối lượng. xác định công thức cấu tạo của X.

Giải

Gọi công thức của amino acid X là: R(COOH)NH₂

Phương trình phản ứng:

R(COOH)NH₂ + HCl → R(COOH)NH₃Cl

⇒ M_Y = 125,5 ⇒ MR =28 (C₂H₄)

CTPT α-amino acid X là CH₃-CH(NH₂)COOH

Dạng 2: amino acid tác dụng với axit, sau đó lấy hh tác dụng với dd bazo và ngược lại.

H₂N-R-COOH + HCl → ClH₃N-R-COOH (A)

ClH₃N-R-COOH + 2NaOH → H2N-R-COONa (B) + NaCl + 2H₂O

⇒ coi hỗn hợp A gồm ClH₃N-R-COOH và HCl không phản ứng với nhau đều phản ứng với NaOH

H₂N-R-COOH + NaOH → H₂N-R-COONa + H₂O

H₂N-R-COONa +2 HCl → ClH₃N-R-COOH + NaCl

Ví dụ 3:Cho 0,15 mol α-aminoglutaric acid vào 175 ml dung dịch HCl 2M thu dung dịch X. Cho NaOH dư vào dung dịch X. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, tính số mol NaOH

Giải

Coi hỗn hợp phản ứng với NaOH gồm H₂N-C₃H₅-(COOH)₂ và HCl

HCl + NaOH → NaCl + H₂O

0,35mol 0,35 mol

Số mol NaOH = 0,35 + 0,3 = 0,65 mol

Ví dụ 4: Hỗn hợp X gồm alanine và α-aminoglutaric acid. Cho m g X tác dụng hoàn toàn với dd NaOH dư, thu được dd Y chứa ( m + 30,8) g muối. Mặt khác, nếu cho m g X tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl, thu được dd Z chứa ( m + 36,5)g muối. Giá trị của m là?

Giải

Đặt n_alanine = x mol; n_{α-aminoglutaric acid} = y mol

Coi phản ứng:

-NH₂ + HCl → -NH₃Cl

-COOH + NaOH → -COONa + H₂O

⇒ x = 0,6 mol; y = 0,4 mol

⇒ m = 112,2 g

Bài tập

Câu 1:amino acid X có CT dạng H2N-R-COOH (R là gốc hydrocarbon?. Cho 1,5 g X tác dụng với HCl dư thu được 2,23 g muối. Tên gọi của X là:

A. alanine.

B. valine.

C. glycine.

D. α-aminoglutaric acid.

Lời giải:

Phản ứng: H₂N-R-COOH + HCl → ClH₃N-R-COOH

⇒ Bảo toàn khối lượng: m_muối – m_X = m_HCl = 2,23 – 1,5 = 0,73 g

⇒ n_X = n_HCl = 0,02 mol

⇒ M_X = R + 61 = 75 ⇒ R = 14 (CH₂)

⇒ X là H₂N-CH₂-COOH (glycine)

→ Đáp án C

Câu 2:X là một amino acid no chỉ chứa một nhóm -NH2 và một nhóm -COOH. Cho 0,89 gam X tác dụng với HCl vừa đủ tạo ra 1,255 gam muối. Tỷ lệ % khối lượng cacbon trong X là?

A. 40,45%.

B. 26,96%.

C. 53,93%.

D. 37,28%.

Lời giải:

Phần trăm khối lượng cacbon = 40,45%.

→ Đáp án A

Câu 3:Cho 0,01 mol amino acid X tác dụng với HCl thì dùng hết 80 ml dung dịch HCl 0,125M và thu được 1,835 gam muối khan. Còn khi cho 0,01 mol X tác dụng với dung dịch NaOH thì cần dùng 25 gam dung dịch NaOH 3,2%. Công thức của X là:

A. (NH₂)₂C₃H₅COOH.

B. H₂N-C₂H₄-COOH.

C. H₂N-C₃H₆-COOH.

D. H₂NC₃H₅(COOH)₂.

Lời giải:

0,01 mol X + 0,01 mol HCl → 1,835 g muối.

0,01 mol X + 0,02 mol NaOH → muối.

⇒ Số nhóm (COOH) gấp 2 lần số nhóm (NH₂ ) trong X.

⇒Chỉ có H₂NC₃H₅(COOH)₂ thỏa mãn.

→ Đáp án D

Câu 4:Cho 13,23 gam α-aminoglutaric acid phản ứng với 200 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch X. Cho 400 ml dung dịch NaOH 1M vào X được Y. Cô cạn Y thu được m gam rắn khan, biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là:

A. 31,31.

B. 28,89.

C. 17,19.

D. 29,69.

Lời giải:

α-aminoglutaric acid có dạng: HOOC–CH₂–CH₂–CH(NH₂)–COOH

⇒ n_{α-aminoglutaric acid} = 0,09 mol

Có n_HCl = 0,2 mol; n_NaOH = 0,4 mol

⇒ n_{NaOH dư} = n_{NaOH ban đầu} – (2n_Glutamic + n_HCl) = 0,02 mol

⇒ Chất rắn khan gồm:

0,02 mol NaOH;

0,09 mol NaOOC – CH2 – CH2 – CH(NH2) – COONa;

0,2 mol NaCl.

⇒ m = 29,69 g

→ Đáp án D

Câu 5:Cho 0,1 mol α-amino acid X tác dụng vừa đủ với 50 ml dung dịch HCl 2M. Trong một thí nghiệm khác, cho 26,7 gam X vào dung dịch HCl dư, sau đó cô cạn cẩn thận dung dịch thu được 37,65 gam muối khan. Vậy X là?

A. alanine.

B. valine.

C. glycine.

D. α-aminoglutaric acid.

Lời giải:

Ta có n_HCl = 0,05 . 2 = 0,1 (mol)

0,1 mol α-amino acid X tác dụng vừa đủ với 50 ml dung dịch HCl 2M

⇒ X chỉ chứa 1 nhóm -NH₂.

26,7 gam X tác dụng vớidung dịch HCl dư ⇒ 37,65 gam muối.

Suy ra: M_X = 26,7 : 0,3=89 ⇒ X cũng chỉ chứa 1 nhóm –COOH

Suy ra: M_X = 26,7 : 0,3=89 ⇒ X cũng chỉ chứa 1 nhóm –COOH

Gọi X là NH₂-R-COOH ⇒ R + 61 = 89 ⇒ R = 28 (Có 2 C)

X là α-amino acid nên CTCT X: CH₃-CH(NH₂)-COOH ⇒ alanine

→ Đáp án C

Câu 6:Cho 0,02 mol glycine tác dụng với 300 ml dung dịch HCl 1M được dung dịch X. Để trung hoà dung dịch X cần vừa đủ V lít dung dịch NaOH 1M được dung dịch Y. Cô cạn cẩn thận Y được m gam chất rắn khan. Giá trị V và m là:

A. 0,32 và 23,45.

B. 0,02 và 19,05.

C. 0,32 và 19,05.

D. 0,32 và 19,49.

Lời giải:

Coi như dung dịch X gồm glycine và HCl chưa phản ứng với nhau

⇒ n_NaOH = n_Gly + n_HCl = 0,32 mol ⇒ VNaOH = 0,32 lít

Lượng muối Y gồm: 0,02 mol H₂NCH₂COONa và 0,3 mol NaCl

⇒ mmuối = 19,49 g

→ Đáp án D

Câu 7:Cho 0,1 mol α-amino acid X tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch HCl 1,0M thu được chất hữu cơ Y. Để tác dụng vừa đủ với chất hữu cơ Y cần 200ml dung dịch NaOH 1,0M và dung dịch sau phản ứng chứa 15,55 gam muối. Vậy công thức α-amino acid X là:

A. Lysin.

B. glycine.

C. alanine.

D. valine.

Lời giải:

n_HCl = n_X và n_NaOH = 2n_Y

⇒ X là amino acid đơn chức có dạng NH₂-R-COOH

Y Tạo với NaOH muối NH₂-R-COONa và NaCl

⇒ m_muối = m_NaCl + m_{muối amino acid}

⇒ M_{muối amino acid} = R + 83 = 97 ⇒ R = 14 (CH₂)

⇒ X là glycine.

→ Đáp án B

Câu 8:X là một α amino acid có công thức tổng quát dạng H₂N – R – COOH. Cho 8,9g X tác dụng với 200ml dung dịch HCl 1M , thu được dung dịch Y. Để phản ứng với hết với các chất trong dd Y cần dùng 300ml dd NaOH 1M. Công thức cấu tạo đúng của X là ?

A. H₂N-CH₂-COOH

B. H₂N-CH₂-CH₂-COOH

C. CH₃CH(NH₂)COOH

D. CH₃CH₂CH(NH₂)COOH

Lời giải:

Gọi x là số mol X phản ứng

Để phản ứng với x mol NH₃Cl-R-COOH và (0,2-x) mol HCl cần 0,3 mol NaOH

⇒ 2x + 0,2 – x = 0,3 ⇒ x=0,1

→ Đáp án C

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học lớp 12 có trong đề thi Tốt nghiệp THPT khác:

• Bài tập về muối của amino acid, ester của amino acid
• Bài tập thủy phân peptit và protein
• Dạng bài tập phản ứng của Amin với nitrous acid HNO2
• Dạng bài tập phản ứng ankyl hóa amin
• Dạng bài tập Phản ứng thế nhân thơm của aniline

---