SKKN Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng aminoaxit
Trong những năm gần đây, các phương pháp giải nhanh toán hóa học không ngừng phát triển, đây là hệ quả tất yếu khi Bộ giáo dục và đào tạo triển khai hình thức thi trắc nghiệm với bộ môn Hóa học. Với hình thức thi trắc nghiệm, trong một khoảng thời gian rất ngắn học sinh phải giải quyết được một lượng khá lớn các câu hỏi, bài tập.
Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng Aminoaxit
PHẦN 1 – MỞ ĐẦU
I. LÍ DO CHỌN SÁNG KIẾN
Trong những năm gần đây, các phương pháp giải nhanh toán hóa học không
ngừng phát triển, đây là hệ quả tất yếu khi Bộ giáo dục và đào tạo triển khai hình thức
thi trắc nghiệm với bộ môn Hóa học. Với hình thức thi trắc nghiệm, trong một khoảng
thời gian rất ngắn học sinh phải giải quyết được một lượng khá lớn các câu hỏi, bài tập.
Điều này không những yêu cầu các em phải nắm vững, hiểu rõ kiến thức mà còn phải
thành thạo trong việc sử dụng các kỹ năng giải bài tập và đặc biệt phải có phương pháp
giải hợp lý cho từng dạng bài tập. Từ thực tế trong kỳ thi THPTQG, nhiều em học sinh
có kiến thức khá vững nhưng kết quả vẫn không cao, lý do chủ yếu là các em giải các
bài toán theo phương pháp truyền thống, việc này rất mất thời gian nên hiệu quả không
cao trong việc làm bài trắc nghiệm. Vì vậy việc nghiên cứu , tìm tòi và xây dựng các
phương pháp giải nhanh các bài tập hóa học là một việc rất cần thiết để giúp các em
đạt kết quả cao trong các kỳ thi.
Trong quá trình giảng dạy, tôi phát hiện thấy nhiều em học sinh gặp khó khăn trong
việc giải quyết các bài toán Aminoaxit hoặc giải ra được kết quả theo phương pháp
truyền thống nhưng mất nhiều thời gian.
- Đây là bài tập rất hay gặp trong các đề thi những năm gần đây. Vì vậy: Việc
phân loại và đưa ra phương pháp giải bài tập là quan trong và cần thiết. Do đó tôi xin
mạnh dạn trình bày kinh nghiệm trong việc " Phân loại và phương pháp giải bài tập
định lượng aminoaxit”. Việc phân loại được các dạng bài tập này, giúp các em giải ra
kết quả nhanh nhất, để đạt kết quả cao trong quá trình kiểm tra cũng như thi tốt nghiệp
THPT QG, lấy kết quả xét vào các trường đại học.
- Sáng kiến góp phần đi sâu vào việc bồi dưỡng năng lực môn Hóa học cho các
em làm bài tập chậm, giúp các em tự tin hơn khi giải bài tập aminoaxit; Giúp các em
học sinh khá, giỏi tư duy và rèn luyện kỹ năng giải bài tập trắc nghiệm nhanh hơn.
Sáng kiến nghiên cứu xây dựng cách sử dụng bài tập hóa học theo hướng tích cực
nhằm khai thác thêm công dụng của bài tập để nâng cao hiệu quả dạy và học ở trường
THPT hiện nay.
Đã được áp dụng tại trường THPT Hướng Hóa từ giữa học kỳ I năm học 2019-2020.
Học sinh đã có sự tiến bộ về chất lượng học tập và các kĩ năng cơ bản, các em đã tự tin
hơn nhiều trong việc giải quyết các bài tập aminoaxit.
1
Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng Aminoaxit
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu, phân loại, xây dựng cách sử dụng bài tập hóa học theo hướng tích cực
nhằm khai thác thêm công dụng của bài tập để nâng cao hiệu quả dạy và học ở trường
THPT hiện nay.
- Nghiên cứu những dạng bài toán amminoaxit hóa 12 cơ bản, nâng cao và trong các đề
thi đại học, cao đẳng, đề thi THPT QG
- Đưa ra các hướng để giải nhanh bài toán về aminoaxit góp phần nâng cao chất lượng
giảng dạy bộ môn ở trường phổ thông và là hành trang vững chắc để các em chuẩn bị
bước vào kì thi tốt nghiệp.
Xuất phát từ lí do đó tôi xin mạnh dạn đưa ra sáng kiến kinh nghiệm:
" Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng aminoaxit”.
III. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu nội dung “Các dạng bài tập Aminoaxit”. Đồng thời tìm ra những
dạng bài tập điển hình thường gặp trong các đề thi ĐH,CĐ và tốt nghiệp THPT QG.
- Tìm ra hướng giải quyết nhanh các dạng bài toán đó dựa vào kĩ năng sử dụng
phương pháp giải nhanh.
IV. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
IV. 1. Đối tượng nghiên cứu
Tiến hành nghiên cứu trên đối tượng học sinh ở trường THPT Hướng Hóa-
Quảng Trị để kết luận những ý tưởng, giả thuyết mà kinh nghiệm đưa ra cần bổ sung gì
không.
IV. 2. Phạm vi nghiên cứu
Áp dụng với các dạng bài tập Aminoaxit hay gặp trong kì thi ĐH, CĐ các năm
trước và kì thi THPT QG mấy năm gần đây.
V- THỜI GIAN THỰC HIỆN VÀ TRIỂN KHAI SÁNG KIẾN
- Nghiên cứu thực trạng của học sinh lớp 12A1, 12A2 năm học 2019-2020, đồng thời
tiến hành khảo sát kĩ năng làm bài tập Aminoaxit đối với học sinh.
- Lập kế hoạch thực hiện sáng kiến trong tháng 10 – năm học: 2019-2020.
- Nhận xét và kết luận về hiệu quả của sáng kiến ở các lớp:
12A1, 12A2 năm học 2019-2020.
- Hoàn thiện sáng kiến cuối tháng 5 năm 2020.
2
Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng Aminoaxit
PHẦN 2: NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
I. Tình hình thực tế trước khi thực hiện sáng kiến
I.1. Cơ sở lý luận của vấn đề:
" Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng aminoaxit” là vô cùng quan
trong, vì đây là một chương học có nhiều kiến thức, các dạng bài tập từ dễ đến khó
hay xuất hiện trong đề thi ĐH,CĐ, đề thi THPT QG những năm gần đây. Việc phân
loại bài tập tốt giúp học sinh có thể giải nhanh được bài tập đó.
Chẳng hạn khi gặp bài toán sau:
X là một
- amino axit có công thức tổng quát dạng H2N - R - COOH. Cho 8,9 g
X tác dụng với 300ml dung dịch HCl 1M, thu được dung dịch Y. Để phản ứng hết với
các chất dung dịch Y cần dùng 200ml dung dịch NaOH 2M. CTCT đúng của X là:
A. H2N - CH2 - COOH
B. H2N - CH2 - CH2 - COOH
C. CH3 - CH(NH2) - COOH
D. CH3 - CH2 - CH(NH2) - COOH
Việc giải bài toán này bằng các phương pháp thông thường và viết phương trình để
giải quyết bài toán cũng mất thời gian và đôi khi chúng ta quên mất các trường hợp xảy
ra . Để khắc phục được những nhược điểm đó ta nên phân loại dạng bài tập và đưa ra
phương pháp tối ưu nhất để giải nhanh bài tập đó.
Để thấy rõ nhưng ưu điểm, nhược điểm của từng phương pháp ta giải bài toán trên
theo hai cách và so sánh.
Phân tích
Cách giải 1: Cách giải thông thường:
Đặt công thức của X: H2N - R - COOH
Ta có : nNaOH = 0,2.2 = 0,4 mol; nHCl = 0,3.1 = 0,3 mol
H2N - R - COOH + HCl
ClH3N - R - COOH (1)
Giả sử sau phản ứng (1): HCl hết
dung dịch Y chứa muối và có thể còn amino axit
dư.
ClH3N - R - COOH + 2NaOH
H2N - R - COONa + NaCl + H2O (2)
Theo PTPƯ (1), (2):
nNaOH phản ứng = 2.nHCl = 2.0,3 = 0,6 mol nNaOH ban đầu = 0,4 mol
HCl dư sau phản ứng (1)
Phương trình phản ứng trung hoà HCl dư bằng NaOH
HCl + NaOH
NaCl + H2O (3)
Gọi x là số mol amino axit phản ứng, theo PTPƯ (1), (2), (3) ta có:
2x + (0,3 - x) = 0,4
x = 0,1 mol
MR = 89 - (16 + 45 ) = 28
8,9
M amino axit
=
= 89
R là - C2H4 -
0,1
Vì X là 1
- amino axit nên CTCT đúng của X là : CH3 - CH(NH2) - COOH
Đáp án C.
Cách giải 2: Đặt công thức của X: H2N - R - COOH
Coi các chất trong dung dịch Y gồm: HCl và X
3
Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng Aminoaxit
Ta có sơ đồ: (X) H2N-R-COOH 8,9 gam
HCl 0,3 mol
+ 0,4 mol NaOH vừa đủ
8,9
Dễ thấy: nNaOH = nX + nHCl
nX = 0,1 mol
MX =
= 89 đvC
0,1
16 + MR + 45=89
MR =28
R là - C2H4 -
Vì X là 1
- amino axit nên CTCT đúng của X là : CH3 - CH(NH2) - COOH
Đáp án C.
So sánh phương pháp cũ và phương pháp mới
PHƯƠNG PHÁP CŨ
PHƯƠNG PHÁP MỚI
Phương pháp này đúng bản chất - Ngắn gọn, chính xác, dễ hiểu, không mất
nhưng dài và nhiều học sinh lúng túng nhiều thời gian.
khi viết phương trình ClH3N-R – - Không đúng thứ tự các phản ứng, bản
COOH tác dụng với dung dịch NaOH, chất.
không xác định được chất dư thiếu.
- Đáp ứng mục tiêu của các kì thi trắc
nghiệm hóa học, đặc biệt trong các kì thi
THPT QG.
I.2 Thực trang của vấn đề:
+ Thuận lợi:
- Được sự quan tâm chỉ đạo kịp thời của Ban giám hiệu nhà trường, của tổ bộ
môn vì thế bản thân luôn phát huy được việc soạn và giảng bài tốt nhất.
- Trong những năm gần đây, vấn đề dạy và học môn hoá học đã và đang đổi mới
và là một trong những môn có chuyển biến mạnh mẽ về đổi mới phương pháp dạy học.
- Chương trình Sách giáo khoa hóa học có nhiều đổi mới về mục tiêu, cấu trúc, sự
đổi mới này rất thích hợp cho giáo viên giảng dạy bộ môn hoá học cho học sinh. Thông
qua bài học học sinh có thể tự hoạt động tích cực, chủ động sáng tạo tìm tòi phát hiện
và chiếm lĩnh nội dung bài học.
+ Khó khăn: Bên cạnh những thuận lợi trên, trong quá trình giảng dạy chúng tôi còn
gặp một số khó khăn đó là:
- Một bộ phận học sinh chưa nắm vững kiến thức lớp dưới.
- Nhiều học sinh còn lúng túng trong cách giải bài tập hóa học; đặc biệt là bài
tập các hợp chất tạp chức aminoaxit.
Từ thực tế trên, tôi xin trình bày " Phân loại và phương pháp giải bài tập định
lượng aminoaxit”
II. Biện pháp thực hiện sáng kiến kinh nghiệm.
II.1. Những kiến thức cần trang bị.
- Xác định được các dạng bài tập Aminoaxit
- Sử dụng các phương pháp một cách tốt nhất, phù hợp với mỗi dạng bài tập
- Xử lí các dữ kiện bài toán: số mol, thể tích khí, khối lượng…..
Các kiến thức: Tính chất hóa học của amin, axit, aminoaxit đã được trang bị
trong các bài học của chương 3 – Hóa 12: Trong khuôn khổ đề tài, tôi chỉ xin đề cập
4
Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng Aminoaxit
tới việc " Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng aminoaxit” hay gặp
trong kì thi ĐH,CĐ các năm trước và kì thi THPT QG những năm gần đây.
II.2. Những điểm cần lưu ý.
- Cần phân biệt rõ các dạng bài tập để sử dụng phương pháp cho phù hợp.
- Trong từng dạng, phương pháp phải thể hiện được bản chất của bài tập, để giải
quyết được các yêu cầu của đề bài nhanh và dễ hiểu nhất.
III. Phương pháp giải và một số bài tập vận dụng:
Aminoaxit có nhiều loại bài tập: Bài tập viết đồng phân, danh pháp; Bài tập nhận
biết; Bài tập so sánh tính bazơ; Bài tập đốt cháy aminoaxit;…..; Trong khuân khổ của
sáng kiến, tác giải xin trình bày một số dạng bài tập định lượng trong Aminoaxit”
hay gặp trong các kì thi ĐH,CĐ và kì thi THPT QG ba năm gần đây
III. 1. Bài tập tính lưỡng tính của aminoaxit
III.1.1. Bài tập aminoaxit tác dụng với dung dịch axit (HCl, H2SO4) hoặc
bazơ (NaOH, KOH).
Phương pháp:
nH
nAA
x=
xH
+
(H3N )xR(COOH)y
mAA = mmuối – maxit phản ứng
(I) (H2N)xR(COOH)y
yMOH
(H2N)xR(COOM)y
Ở sơ đồ trên có thể thay MOH bằng dung dịch Ca(OH)2 hoặc dung dịch Ba(OH)2:
nOH = 2n
hoặc nOH = 2n
Ba(OH) 2
Ca(OH) 2
Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Cho 7,5 gam amino axit X (công thức có dạng H2NCnH2nCOOH) tác dụng hết
với dung dịch HCl dư, thu được 11,15 gam muối. Số nguyên tử hiđro trong phân tử
X là
A. 7.
(Trích câu 67 đề minh họa - năm 2020)
Phân tích
ClH3NCnH2nCOOH
B. 9.
C. 5.
D. 11.
PTPƯ : H2NCnH2nCOOH + HCl
Bảo toàn khối lượng: mX + mHCl =mmuối nHCl
=
= 0,1 mol= nX
MX = = 75 đvC
n = 1
Công thức cấu tạo của X là NH2 - CH2-COOH
5
Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng Aminoaxit
Đáp án C.
Ví dụ 2: Cho 0,02 mol amino axit X tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch HCl 0,1M
thu được 3,67 (g) muối khan. Mặt khác 0,02 mol X tác dụng vừa đủ với 40 (g) dung
dịch NaOH 4%. Công thức của X là:
A. (H2N)2C3H5COOH.
C. H2NC3H6COOH.
B. H2NC2H3(COOH)2
D. H2NC3H5(COOH)2.
(Trích đề thi tuyển sinh đại học khối B - năm 2009)
Phân tích
Đặt công thức của amino axit X: (H2N)xR(COOH)y
0,02
Ta có: nHCl = 0,1.0,2 = 0,02 mol
x =
1
0,02
40.4
0,04
0,02
nOH = nNaOH
=
0,04 mol
y =
2
100.40
Vậy công thức của X có dạng: H2N-R(COOH)2
H2N-R-(COOH)2 + HCl
ClH3N-R-(COOH)2
0,02 (mol)
MR = 41 đvC là gốc (C3H5)
0,02
3,67
Mmuối
=
= 183,5đvC
0,02
Đáp án D.
Ví dụ 3: Cho 1 mol amino axit X phản ứng với dung dịch HCl (dư), thu được m1 gam
muối Y. Cũng 1 mol amino axit X phản ứng với dung dịch NaOH (dư), thu được m2
gam muối Z. Biết m2 - m1 = 7,5. Công thức phân tử của X là
A. C4H10O2N2
B. C5H9O4N
C. C4H8O4N2
D. C5H11O2N
(Trích đề thi tuyển sinh đại học khối A - năm 2009)
Phân tích
Gọi công thức tổng quát của amino axit X là: (H2N)a-R-(COOH)b
(H2N)a-R-(COOH)b + aHCl
1mol
(ClH3N)a-R-(COOH)b
1mol
(H2N)a-R-(COOH)b + bNaOH
1mol
(H2N)a-R-(COONa)b + bH2O
1mol
Theo đề bài ta có : m2-m1 = 7,5
M2-M1 = 7,5
(16a + MR + 67b)-(52,5a + MR + 45b) = 7,5
22b-36,5a = 7,5 (1)
Nghiệm duy nhất thỏa mãn a = 1, b = 2
CTCT có dạng : H2N-R(COOH)2
Trong CTPT của X có 1 nguyên tử N và 4 nguyên tử O.
Đáp án B.
Ví dụ 4: Một amino axit X chứa 1 nhóm NH2 và 1 nhóm COOH, trong đó oxi
chiếm 35,955% về khối lượng. Lấy 13,35g X cho tác dụng 200ml dd NaOH
1M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được khối lượng chất rắn khan là
A.18,65g
B. 16,65g
C. 21,35g
D.16,9g
Phân tích
6
Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng Aminoaxit
Đặt công thưc của aminoaxit X là H2N-R-COOH
Theo giải thiết:
32
%O =
.100=35,955
MX = 89 đvC
MR = 28 đvC là gốc (C2H4)
M X
X có dạng H2N-C2H4-COOH
PTPƯ: H2N-C2H4-COOH + NaOH
13,35
H2N-C2H4-COONa + H2O
NaOH dư
nX =
0,15 mol <nNaOH = 0,2 mol
89
Bảo toàn khối lượng: mX + mNaOH = mchất rắn khan + mH
2 O
mchất rắn khan = 13,35 + 0,2.40 - 0,15.18 = 18,65 gam
Đáp án A.
III.1.2. Bài tập aminoaxit tác dụng với dung dịch axit tạo dung dịch X, sau đó
dung dịch X tác dụng với dung dịch bazơ và ngược lại.
H
III. 1.2.1: (H2N)xR(COOH)y Dung dịch X OH Dung dịch Y
Phương pháp:
Ta coi dung dịch X gồm (H2N)xR(COOH)y OH Dung dịch Y
H+
pu
nOH = y.naminoaxit + nH
H
III. 1.2.2: (H2N)xR(COOH)y OH Dung dịch X Dung dịch Y
Phương pháp:
H
Ta coi dung dịch X gồm (H2N)xR(COOH)y Dung dịch Y
OH-
pu
nH = x.naminoaxit + nOH
Lưu ý: Dạng bài tập này thường áp dụng thêm định luật bảo toàn điện tích hoặc bảo
toàn khối lượng: mamino axit + mHCl + mNaOH = mmuối
+
mH O
2
Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Cho 13,23 gam axit glutamic phản ứng với 200 ml dung dịch HCl 1M,
thu được dung dịch X. Cho 400 ml dung dịch NaOH 1M vào X, thu được dung
dịch Y. Cô cạn dung dịch Y, thu được m gam chất rắn khan. Biết các phản ứng
xảy ra hoàn toàn, giá trị của m là:
A. 29,69
B. 28,89
(Trích đề thi thử THPT Hướng Hóa - năm 2019)
Cách giải 1: Cách giải thông thường:
Phân tích
Ta có : nNaOH = 0,4.1 = 0,4 mol; nHCl = 0,2.1 = 0,2 mol
C. 17,19
D. 31,31
H2N – C3H5 (COOH)2 + HCl
ClH3N - C3H5 (COOH)2
0,09 mol
0,2 mol
7
Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng Aminoaxit
Dung dịch X gồm
ClH3N - C3H5 (COOH)2 0,09 mol
HCl dư 0,11 mol
Các PTPƯ dung dịch X + NaOH:
HCl + NaOH
0,11mol 0,11 mol
ClH3N - C3H5 (COOH)2 + 3NaOH H2N - C3H5 (COONa)2 + NaCl + 3H2O
0,09 mol 0,09 mol
NaCl + H2O
0,11mol
0,09 mol
0,27 mol
Chất rắn khan gồm:
H2N - C3H5 (COONa)2 0,09 mol; NaCl 0,2 mol; NaOH dư 0,03 mol
m chất rắn khan = 0,09.191 + 0,2.58,5+ 0,02.40 = 29,69 gam
Đáp án A.
Cách giải 2: Cách giải nhanh
Phân tích
H
H2N – C3H5 (COOH)2 Dung dịch X OH Dung dịch Y
Ta coi dung dịch X gồm
H2N – C3H5(COOH)20,09 mol NaOH Dung dịch Y H2N – C3H5 (COO-)2 0,09 mol
HCl 0,2 mol
Na+ 0,4 mol; Cl- 0,2 mol
OH- 0,02 mol
dư
pu
nOH = 2.naminoaxit + nH = 0,18 + 0,2 = 0,38 mol
nOH dư = 0,4-0,38=0,02 mol
m chất rắn khan = 0,09.145 + 0,4.23+ 0,2.35,5 + 0,02.17 = 29,69 gam
Đáp án A.
Nhận xét: Cách 2 đơn giản, dễ hiểu, giải nhanh hơn cách 1 rất nhiều, đây là những yếu
tố cần để giải một bài tập trắc nghiệm.
Ví dụ 2: Cho 7,3 gam lysin và 15 gam glyxin vào dung dịch chứa 0,3 mol KOH, thu
được dung dịch Y. Cho Y tác dụng hoàn toàn với đung dịch HCl dư, thu được m gam
muối. Giá trị của m là
A. 55,600.
B. 53,775.
C. 61,000.
D. 33,250.
(Trích đề thi THPTQG 2017- mã đề 201)
Phân tích
Ta coi dung dịch Y gồm
(H2N)2–C5H9 –COOH0,05mol HCl Dung dịch Z (+H3N)2–C5H9–COOH 0,05 mol
dư
H2N–CH2 –COOH 0,2 mol
KOH 0,3 mol
+H3N–CH2 –COOH 0,2 mol
K+ 0,3 mol; Cl- a mol
Bảo toàn điện tích: a = 0,6 mol
mmuối = 0,05.148 + 0,2.76 + 0,3.39 + 0,6.35,5 = 55,6 gam
Đáp án A.
Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn 12,36 gam amino axit X có công thức dạng
H2NCxHy(COOH)t, thu được a mol CO2 và b mol H2O (b > a). Mặt khác, cho 0,2 mol
8
Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng Aminoaxit
X vào 1 lít dung dịch hỗn hợp KOH 0,4M và NaOH 0,3M, thu được dung dịch Y.
Thêm dung dịch HCl dư vào Y, thu được dung dịch chứa 75,25 gam muối. Giá írị của
b là
A. 0,54.
B. 0,42.
C. 0,48.
D. 0,30.
(Trích đề thi THPTQG 2017- mã đề 204)
Phân tích
Ta coi dung dịch Y gồm
H2NCxHy(COOH)t 0,2 mol
KOH 0,4 mol; NaOH 0,3 mol
HCl Dung dịch Z H3NCxHy(COOH)t0,2 mol
+
dư
K+ 0,4 mol; Na+ 0,3 mol
Cl- a mol
Bảo toàn điện tích: a = 0,9 mol
mmuối = 0,2.M H NC
+ 0,4.39 + 0,3.23 + 0,9.35,5 = 75,25 gam
x H y (COOH) t
3
M H NC
= 104 đvC
M H
= 103 đvC
2 NC x H y (COOH) t
x H y (COOH) t
3
16+ 12x +y +45 t = 103
Nghiệm duy nhất đúng t=1; x=3 và y=6
Công thức cấu tạo thu gọn của X: H2N-C3H6-COOH
12,36
103
Công thức phân tử của X: C4H9O2N
nC
=
= 0,12 mol
4 H 9 O 2
N
9
Số mol nước thu được khi đốt cháy 0,12 mol X: b = nH
=
nC
N = 0,54 mol
4 H 9 O 2
2 O
2
Đáp án A.
Ví dụ 4: Cho 21 gam hỗn hợp gồm glyxin và axit axetic tác dụng vừa đủ với dung dịch
KOH, thu được dung dịch X chứa 32,4 gam muối. Cho X tác dụng với dung dịch HCl
dư, thu được dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là
A. 50,65.
B. 44,65.
C. 22,35.
Phân tích
RCOOK + H2O
D. 33,50.
Sơ đồ tổng quát: R-COOH + KOH
32,4 21
Bảo toàn khối lượng: maxit + mKOH = mmuối + mH
nKOH
=
= 0,3 mol = naxit
2 O
38
Đặt naxit axetic = a mol ; nglyxin = b mol
Ta có hệ phương trình: a + b = 0,3
60a + 75 b = 21 (2)
Giải hệ (1,2): a = 0,1 mol và b=0,2 mol
(1)
Ta coi dung dịch X gồm
CH3–COOH 0,1 mol
H2N–CH2 –COOH 0,2 mol
HCl Dung dịch Y H3N–CH2 –COOH 0,2 mol
+
dư
K+ 0,3 mol; Cl- a mol
KOH 0,3 mol
Bảo toàn điện tích: a = 0,5 mol
9
Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng Aminoaxit
mmuối = 0,2.76 + 0,3.39 + 0,5.35,5 = 44,65 gam
Đáp án B.
Ví dụ 5: X là một α-amino axit no (phân tử chỉ có 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm -
COOH). Cho 0,3 mol X tác dụng với dung dịch chứa 0,5 mol HCl thu được dung
dịch Y. Thêm 1 mol NaOH vào Y, sau phản ứng đem cô cạn thu được 78,95 gam
chất rắn. X là
A. glyxin.
B. alanin.
C. valin.
Phân tích
D. lysin.
Đặt công thức của X là: H2N – R– COOH
H2N – R– COOH Dung dịch Y OH Dung dịch Z
H
Ta coi dung dịch Y gồm
H2N – R– COOH 0,3 mol NaOH Dung dịch Z
H2N – R–COO- 0, 3 mol
Na+ 1 mol; Cl- 0, 5 mol
1 mol
HCl 0,5 mol
OH- 0, 2 mol
dư
pu
nOH = naminoaxit + nH = 0,3 + 0,5 = 0,8 mol
nOH dư = 1-0,8=0,2 mol
m chất rắn khan = 0,3. (MR + 60) + 1.23+ 0,5.35,5 + 0,2.17 = 78,95gam
MR = 56 đvC là gốc C4H8-; X là một α-amino axit
X có CTCT: CH3-CH(CH3)-CH(NH2)-COOH (valin)
Đáp án C.
Ví dụ 6: Cho 0,3 mol hỗn hợp axitglutamic và glyxin vào dung dịch 400 ml HCl 1M thu
được dung dịch Y. Y tác dụng vừa đủ 800 ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch Z.
Làm bay hơi Z thu được m (g) rắn khan?
A. 61,9 gam
B. 55,2 gam
C. 31,8 gam
Phân tích
D. 28,8 gam
Ta coi dung dịch Y gồm
H2N – C3H5 (COOH)2 a mol NaOH Dung dịch Z H2N – C3H5 (COO-)2 a mol
0,8 mol
H2N – CH2 COOH b mol
H2N – CH2 COO- b mol
Na+ 0,8 mol; Cl- 0,4 mol
HCl 0,4 mol
Dễ thấy: nOH = 0,4 + 2a + b = 0,8 (1)
Theo giả thiết:
a + b = 0,3 (2)
Giải hệ (1,2) a = 0,1 mol và b = 0,2 mol
mchất rắn = 0,1.145 + 0,2.74 + 0,8.23 + 0,4.35,5 = 61,9 gam
Đáp án A.
Ví dụ 7: Amino axit X có công thức (H2N)2C3H5COOH. Cho 0,02 mol X tác dụng
với 200 ml dung dịch hỗn hợp H2SO4 0,1M và HCl 0,3M thu được dung dịch Y.
Cho Y phản ứng vừa đủ với 400 ml dung dịch NaOH 0,1M và KOH 0,2M, thu
được dung dịch chứa m gam muối tan. Giá trị của m là
A. 6,38.
B. 10,45.
C. 10,43.
D. 8,09.
10
Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng Aminoaxit
Phân tích
Ta coi dung dịch Y gồm
(H2N)2C3H5COOH 0,02 mol
H2SO4 0,02 mol và HCl 0,06 mol 0,12 mol m gam muối tan = ?
OH Dung dịch Z
+
H2O
Vì Y phản ứng vừa đủ với 400 ml dung dịch NaOH 0,1M và KOH 0,2M,
nH (axit) = nOH (bazơ) = nH O = 0,12 mol
2
Bảo toàn khối lượng :
mamino axit + mHCl + mH
+ mNaOH + mKOH = mmuối
+
mH O
2 SO 4
2
mmuối = 0,02.118+ 0,06.36,5 + 0,02.98 + 0,04.40 + 0,08.56 - 0,12.18
= 10,43 gam
Đáp án C.
III.2. Bài tập đốt cháy aminoaxit hoặc este của aminoaxit
Phương pháp:
*) Đốt cháy một amino axit X: no, 1 nhóm NH2 và 1 nhóm COOH
Đặt công thức phân tử của X: CnH2n+1NO2 (n 2
)
3n 1,5
1
1
CnH2n+1NO2 +
O2
nCO2 + (n + ) H2O + N2
2
2
2
1
Ta có: nCO - nH O = nN = n X
2
2
2
2
*) Đốt cháy một aminoaxit X bất kỳ;
Đặt công thức phân tử của X: CxHyOzNt (x, y, z, t nguyên dương)
mC
mO mN
:
mH
Ta có tỉ lê: x:y:z:t = nC : nH : nO : nN =
:
:
12
1
16 14
%H %O %N
%C
Hay x:y:z:t =
:
:
:
12
1
16
14
CTĐGN của X
CTPT của X
Để rút ngắn thời gian chúng ta nên sử dụng bảo toàn nguyên tố và bảo toàn electron
4nC + nH = 2nO + 4nO
2
* LƯU Ý:
- Khi đốt cháy một amino axit ngoài không khí thì:
n
sau pư = n sinh ra do đốt cháy amino axit + n
N 2 trong không khí
N 2
N 2
n
2n
CO2
H2O
- Số C trong amino axit =
Ví dụ minh họa:
; số H trong amino axit =
naminoaxit
naminoaxit
Ví dụ 1: Hợp chất X được tạo ra từ ancol đơn chức và amino axit chứa một nhóm
COOH và một nhóm NH2. X có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản
11
Tải về để xem bản đầy đủ
28 trang
26/07/2024
840
Bạn đang xem 11 trang mẫu của tài liệu "SKKN Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng aminoaxit", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
- skkn_phan_loai_va_phuong_phap_giai_bai_tap_dinh_luong_aminoa.doc
