Đun nóng 0,16 mol hỗn hợp A gồm hai peptit mạch hở X (C[sub]x[/sub]H[sub]y[/sub]O[sub]z[/sub]N[sub]4[/sub]) và Y (C[sub]n[/sub]H[sub]m[/sub]O[su

Đun nóng 0,16 mol hỗn hợp A gồm hai peptit mạch hở X (C_xH_yO_zN₄) và Y (C_nH_mO₇N_t) với dung dịch NaOH vừa đủ chỉ thu được dung dịch chứa 0,32 mol muối của glyxin và 0,50 mol muối của alanin. Mặt khác đốt cháy m gam A trong O₂ vừa đủ thu được hỗn hợp CO₂, H₂O và N₂, trong đó tổng khối lượng của CO₂ và nước là 51,272 gam. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
A 32.
B 28.
C 23.
D 19.

Chọn đáp án là: C
Phương pháp giải:
*Thủy phân 0,16 mol hỗn hợp A trong NaOH vừa đủ:
Do thu được muối của Gly và Ala nên X, Y được tạo nên bởi a.a có 1 nhóm NH₂ và 1 nhóm COOH.
Từ CTPT đề bài cho dễ thấy X là tetrapeptit và Y là hexapeptit.
- Đặt ẩn số mol mỗi peptit. Lập hệ về số mol hỗn hợp A và số mol NaOH tìm được mol mỗi peptit.
- Giả sử X là Gly_nAla_4-n và Y là Gly_mAla_6-m. Bảo toàn gốc Gly hoặc Ala tìm được giá trị n, m thỏa mãn.
→ CTPT của X, Y (Chú ý: Cách thiết lập CTPT peptit: C_nH_2n+2-2k+mN_mO_t với k là số liên kết π)
*Đốt cháy m gam hỗn hợp A:
- Đặt số mol của X, Y trong m gam A theo đúng tỉ lệ tìm được ở thí nghiệm trước.
- Bảo toàn nguyên tố C, H tính được mol CO₂, H₂O (chứa ẩn vừa đặt).
Lập phương trình tổng khối lượng tìm được ẩn.
Lời giải chi tiết:
*Thủy phân 0,16 mol hỗn hợp A trong NaOH vừa đủ:
Do thu được muối của Gly và Ala nên X, Y được tạo nên bởi a.a có 1 nhóm NH₂ và 1 nhóm COOH.
Từ CTPT đề bài cho dễ thấy X là tetrapeptit và Y là hexapeptit.
Bảo toàn nguyên tố Na → n_NaOH = n_Gly-Na + n_Ala-Na = 0,32 + 0,5 = 0,82 mol
Giả sử 0,16 mol A chứa x mol X và y mol Y
Ta có hệ pt: \(\left\{ \begin{array}{l}{n_A} = x + y = 0,16\\{n_{NaOH}} = 4{\rm{x}} + 6y = 0,82\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}x = 0,07\\y = 0,09\end{array} \right.\)
Giả sử X là Gly_nAla_4-n (0,07 mol) và Y là Gly_mAla_6-m (0,09 mol)
Bảo toàn Gly ta có: 0,07n + 0,09m = 0,32 → 7n + 9m = 32
→ n = 2; m = 2 là nghiệm duy nhất
→ X là Gly₂Ala₂ (C₁₀H₁₈O₅N₄) và Y là (C₁₆H₂₈O₇N₆) có tỉ lệ mol là 7 : 9.
(Cách thiết lập CTPT peptit: C_nH_2n+2-2k+mN_mO_t với k là số liên kết π)
*Đốt cháy m gam hỗn hợp A:
Đặt số mol của X, Y trong m gam A lần lượt là 7a và 9a (mol)
C₁₀H₁₈O₅N₄ → 10 CO₂ + 9 H₂O
7a → 70a → 63a (mol)
C₁₆H₂₈O₇N₆ → 16 CO₂ + 14 H₂O
9a → 144a → 126a (mol)
Ta có: \(\sum {m_{C{O_2} + {H_2}O}} = 44.(70{\rm{a}} + 144{\rm{a}}) + 18(63{\rm{a}} + 126{\rm{a}}) = 51,272 \to a = 0,004\)
→ m gam A chứa 0,028 mol Gly₂Ala₂ và 0,036 mol Gly₂Ala₄
→ m = 0,028.(75.2 + 89.2 - 18.3) + 0,036.(75.2 + 89.4 - 18.5) = 22,648 gam gần nhất với 23 gam
Đáp án C