Dạng 1: Bài tập về tính lưỡng tính của amino axit Loại 1:

Lưu về Facebook:

Dạng 1: Bài tập về tính lưỡng tính của amino axit

Loại 1:Bài toán dừng lại ở 1 giai đoạn

Phương pháp:

* Amino axit tác dụng với axit

$R{{(N{{H}_{2}})}_{x}}{{(COOH)}_{y}}+xHCl\to R{{(N{{H}_{3}}Cl)}_{x}}{{(COOH)}_{y}}$

Khối lượng muối thu được: $m={{m}_{a.a}}+{{m}_{HCl}}$; Số nhóm $N{{H}_{2}}$= $\frac{{{n}_{HCl}}}{{{n}_{a.a}}}$

* Amino axit tác dụng với bazơ

$R{{(N{{H}_{2}})}_{x}}{{(COOH)}_{y}}+yNaOH\to R{{(N{{H}_{2}})}_{x}}{{(COONa)}_{y}}+y{{H}_{2}}O$

Khối lượng muối thu được: $m={{m}_{a.a}}+{{m}_{NaOH}}-{{m}_{{{H}_{2}}O}}$; Số nhóm COOH = $\frac{{{n}_{NaOH}}}{{{n}_{a.a}}}$

Ví dụ 1: Cho 0,02 mol α – amino axit X tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,04 mol NaOH. Mặt khác 0,02 mol X tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,02 mol HCl, thu được 3,67 gam muối. Công thức của X là

A. $HOOCC{{H}_{2}}C{{H}_{2}}CH\left( N{{H}_{2}} \right)COOH.$

B. ${{H}_{2}}NC{{H}_{2}}CH\left( N{{H}_{2}} \right)COOH.$

C. $C{{H}_{3}}CH\left( N{{H}_{2}} \right)COOH.$

D. $HOOCC{{H}_{2}}CH\left( N{{H}_{2}} \right)COOH.$

Hướng dẫn giải

X có số nhóm $-COOH$= $\frac{{{n}_{NaOH}}}{{{n}_{X}}}=2$;     Số nhóm $-N{{H}_{2}}$=$\frac{{{n}_{HCl}}}{{{n}_{X}}}=1$

${{(HOOC)}_{2}}-R-N{{H}_{2}}+HCl\to {{(HOOC)}_{2}}-R-N{{H}_{3}}Cl$

$\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,02\to \,\,\,\,0,02(mol)$

$\to {{M}_{muoi}}=45.2+{{M}_{R}}+52,5=\frac{3,67}{0,02}=183,5\to {{M}_{R}}=41:\,\,{{C}_{3}}{{H}_{5}}-$

Vì X là α – amino axit nên CT của X là $HOOC\text{ }\text{ }C{{H}_{2}}C{{H}_{2}}CH\left( N{{H}_{2}} \right)\text{ }\text{ }COOH.$

Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm alanin và axit glutamic. Cho m gam X tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH (dư), thu được dung dịch Y chứa (m + 30,8) gam muối. Mặt khác, nếu cho m gam X tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl, thu được dung dịch Z chứa (m + 36,5) gam muối. Giá trị của m là

A. 112,2.              B. 165,6.              C. 123,8.                       D. 171,0.

Hướng dẫn giải

Đặt số mol của Ala = x (mol); Glu = y (mol)

- Cho hỗn hợp X tác dụng với NaOH:

$Ala\,\,\,\,+\,\,\,\,\,NaOH\,\,\,\,\to \,\,\,\,AlaNa\,\,\,\,+\,\,\,\,\,{{H}_{2}}O$

$x\,\,\,\,\,\,\,\to \,\,\,\,\,\,\,x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,x$

$Glu\,\,\,+\,\,\,\,2NaOH\to GluNa\,\,\,\,+\,\,2{{H}_{2}}O$

$y\,\,\,\,\,\,\,\,\to \,\,2y\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,y$

Bảo toàn khối lượng: $m+40.(x+2y)=m+30,8+18.(x+2y)\,\,\,\,\,\,(1)$

- Cho hỗn hợp X tác dụng với HCl

$Ala\,\,\,\,+\,\,\,\,HCl\to \,\,\,\,muoi\,$

$x\,\,\,\,\,\,\,\to \,\,\,\,\,\,\,x$

$Glu\,\,\,+\,\,\,HCl\to \,\,muoi$

$y\,\,\,\,\,\,\,\,\to \,\,y\,\,\,\,$

Bảo toàn khối lượng: $m+36,5.(x+y)=m+36,5\,\,\,\,\,(2)$

Từ (1) và (2) :$x=\,\,0,6;\,\,y=0,4\to \,\,m={{m}_{Ala}}+{{m}_{Glu}}=0,6.89+0,4.147=112,2(gam)$

Loại 2:Bài toán xảy ra 2 giai đoạn

Phương pháp:

* Amino axit tác dụng với dung dịch axit trước rồi cho dung dịch thu được tác dụng với bazơ

$R{{(N{{H}_{2}})}_{x}}{{(COOH)}_{y}}\xrightarrow{+HCl}ddA\xrightarrow{+NaOH}ddB$

Số mol NaOH phản ứng: ${{n}_{NaOH}}={{n}_{HCl}}+y.{{n}_{a.a}}$

Khối lượng chất rắn: $m={{m}_{a.a}}+{{m}_{HCl}}+{{m}_{NaOH}}-{{m}_{{{H}_{2}}O}}$

Trong đó: ${{n}_{{{H}_{2}}O}}={{n}_{NaOH\,\,phan\,ung}}$

* Amino axit tác dụng với dung dịch bazơ trước rồi cho dung dịch thu được tác dụng với axit

$R{{(N{{H}_{2}})}_{x}}{{(COOH)}_{y}}\xrightarrow{+NaOH}ddA\xrightarrow{+HCl}ddB$

Số mol HCl phản ứng: ${{n}_{HCl}}={{n}_{NaOH}}+x.{{n}_{a.a}}$

Khối lượng chất rắn: $m={{m}_{a.a}}+{{m}_{HCl}}+{{m}_{NaOH}}-{{m}_{{{H}_{2}}O}}$

Trong đó: ${{n}_{{{H}_{2}}O}}={{n}_{NaOH\,\,phan\,ung}}$

 

Ví dụ 1: Cho 15,00 gam glyxin vào 300 ml dung dịch HCl, thu được dung dịch X. Cho X     tác dụng vừa đủ với 250 ml dung dịch KOH 2M, thu được dung dịch Y. Cô cạn Y, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 53,95.              B. 44,95.              C. 22,60.             D. 22,35.

Hướng dẫn giải

${{n}_{glyxin}}=0,2(mol);\,\,{{n}_{KOH}}={{n}_{glyxin}}+{{n}_{HCl}}\to {{n}_{HCl}}=0,3(mol)$

Khối lượng chất rắn:

$m={{m}_{gly}}+{{m}_{KOH}}+{{m}_{HCl}}-{{m}_{{{H}_{2}}O}}=15+0,3.36,5+0,5.56-0,5.18=44,95(gam)$

Ví dụ 2: Cho 0,15 mol axit glutamic vào 175 ml dung dịch HCl 2M, thu được dung dịch X. Cho dung dịch NaOH dư vào X. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, số mol NaOH    tham gia phản ứng là

A. 0,50 mol.        B. 0,65 mol.        C. 0,35 mol.        D. 0,55 mol.

Hướng dẫn giải

Axit glutamic chứa 2 nhóm –COOH trong phân tử

$\to {{n}_{NaOH\,\,phan\,\,ung}}=2{{n}_{Glu}}+{{n}_{HCl}}=0,65(mol)$