X là amino axit có công thức H 2 N C n H 2 n C O O H , Y là axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở. Cho hỗn hợp E gồm peptit Ala-X-X và Y tác dụng vừa đủ với 450 mL dung dịch NaOH 1M, thu được m gam hỗn hợp muối Z. Đốt cháy hoàn toàn Z cần 25,2 lít khí O 2 (đktc), thu được N 2 , N a 2 C O 3 và 50,75 gam hỗn hợp gồm C O 2 v à H 2 O . Khối lượng của muối có phân tử khối nhỏ nhất trong Z là
A. 14,55 gam.
B. 12,30 gam.
C. 26,10 gam.
D. 29,10 gam.
Chọn đáp án B
Cách 1: Biến đổi peptit – sử dụng công thức trung bình và giải bình thường
∑ n Z = ∑ n a m i n o a x i t + a x i t c a c b o x y l i c = n N a O H = 0,45 mol ⇒ n O t r o n g Z = 0,9 mol.
đốt Z + 1,125 mol O 2 → t 0 0,225 mol N a 2 C O 3 + 50,75 gam C O 2 + H 2 O + ? N 2 .
bảo toàn nguyên tố O có 2 n C O 2 + n H 2 O = 2,475 mol mà m C O 2 + m H 2 O = 50,75 gam
⇒ giải n C O 2 = 0,775 mol và n H 2 O = 0,925 mol.
Z gồm muối amino axit dạng C a H 2 a N O 2 N a và muối axit cacboxylic dạng C b H 2 b – 1 O 2 N a .
⇒ tương quan đốt có n C O 2 – n H 2 O = ½. n C a H 2 a N O 2 N a ⇒ n C a H 2 a N O 2 N a = 0,3 mol
⇒ n C b H 2 b - 1 O 2 N a = 0,15 mol ⇒ bảo toàn nguyên tố C có:
0,1 × (3 + 2 C X ) + 0,15 × a = n C O 2 + n N a 2 C O 3 = 1,0 ⇔ 4 C X + 3a = 14
⇒ a = 2, C X = 2 ⇒ X là glyxin: H 2 N C H 2 C O O H và Y là axit axetic C H 3 C O O H .
⇒ C H 3 C O O N a là muối có phân tử khối nhỏ nhất trong Z
có 0,15 mol C H 3 C O O N a ⇒ m m u ố i y ê u c ầ u = 0,15 × 82 = 12,30 gam → Chọn đáp án B. ♦
Cách 2: tham khảo: tranduchoanghuy Quy E về Ala–Gly–Gly, HCOOH và C H 2 .
Đặt n(Gly)2Ala = x mol; n H C O O H = y; n C H 2 = z mol ⇒ n N a O H = 3x + y = 0,45 mol.
Muối gồm C 2 H 4 N O 2 N a : 2x mol; C 3 H 6 N O 2 N a : x mol; HCOONa: y mol và CH₂: z mol.
⇒ n O 2 = 2,25 × 2x + 3,75x + 0,5y + 1,5z = 1,125 mol.
Bảo toàn nguyên tố Na, C và H lần lượt có: n N a 2 C O 3 = 1,5x + 0,5y
n C O 2 = 5,5x + 0,5y + z và n H 2 = 7x + 0,5y + z
⇒ m C O 2 + m H 2 O = 44(5,5x + 0,5y + z) + 18(7x + 0,5y + z) = 50,75 gam.
Giải hệ có: x = 0,1 mol; y = 0,15 mol; z = 0,15 mol.
⇒ ghép vừa đủ 1 C H 2 cho HCOOH ⇒ peptit là ( G l y ) 2 A l a và Y là C H 3 C O O H .
⇒ muối có PTK nhỏ nhất là C H 3 C O O N a ⇒ m C H 3 C O O N a = 0,15 × 82 = 12,3 gam