Phương pháp giải bài tập đốt cháy amino axit |Traloitructuyen.com

You are viewing the article: Phương pháp giải bài tập đốt cháy amino axit |Traloitructuyen.com at Traloitructuyen.com

Or you want a quick look: Lý thuyết và phương pháp giải bài tập amin oaxit học sinh cần nắm vững

Traloitructuyen.com cũng giúp giải đáp những vấn đề sau đây:

Bài tập amino axit tác dụng với HCl NaOH
Bài tập amino axit nâng cao
Chuyên de bài tập về Amino axit
Bài tập amino axit trong các de thi đại học
Các dạng bài tập amino axit có lời giải violet
Công thức giải nhanh amino axit
Bài tập đốt cháy amino axit
Phương pháp giải bài toán amin

Phương pháp giải bài tập đốt cháy amino axit

Lý thuyết và phương pháp giải bài tập amin oaxit học sinh cần nắm vững

I. Amino axit là gì???

Amino axit là hợp chất hữu cơ tạp chức, phân tử chứa đồng thời nhóm amino ( $N H_{2}$ ) và nhóm cacboxyl ( COOH).
II. Tính chất hóa học của amino axit

+ Tính chất lưỡng tính: Các amin đều phản ứng với axit vô cơ mạnh và bazơ mạnh sinh ra muối tương ứng

+ Tính lưỡng tính axit - bazơ: tùy vào số gốc $N H_{2}$ và COOH trong phân tử amino axit mà khiến cho quỳ chuyển sang màu hồng ( nhiều gốc COOH hơn) hay chuyển sang màu xanh ( nhiều gốc $N H_{2}$ hơn)

+ Phản ứng este hóa: Tương tự như axit cacboxylic, amino axit cũng có phản ứng với ancol (xt: H+) tạo este

+ Phản ứng trùng ngưng của ε và ω-amino axit tạo polime thuộc loại poliamit

$n H_{2} N - [C H_{2}]_{5} - C O O H \to - (N H - [C H_{2}]_{5} - C O) -_{n} + n H_{2} O$

Axit - aminocaproic policaproamit

III. Tính chất vật lý của amino axit

Thường là chất rắn kết tinh, tương đối dễ tan trong nước và có nhiệt độ nóng chảy cao
IV. Phương trình đốt cháy amino axit tổng quát

$C_{x} H_{y} O_{z} N_{t} + \frac{2 x + \frac{y}{2} - z}{2} O_{2} \overset{t^{o}}{\to} x C O_{2} + \frac{y}{2} H_{2} O + \frac{t}{2} N_{2}$

Bảo toàn nguyên tố: $C = \frac{n_{C O_{2}}}{n_{a m i n o a x i t}}$ ; $H = \frac{2 n_{H_{2} O}}{n_{a m i n o a x i t}}$

Bảo toàn khối lượng: $m_{a a} = m_{C} + m_{H} + m_{O / a a} + m_{N}$

Bảo toán nguyên tố oxi : $n_{O / a a} + 2. n_{C O_{2}} = 2. n_{C O_{2}} + n_{H_{2} O}$

IV. Các amino axit cần nhớ

Các aminoaxit cần nhớ

V. Phương pháp giải bài tập amino axit

Phương pháp giải bài tập đốt cháy amino axit tổng quát:

+ Đốt cháy amino axit no, mạch hở, có 1 nhóm amino $N H_{2}$ và 1 nhóm cacboxyl COOH

$C_{n} H_{2 n + 1} O_{2} N + \frac{3 n - 1, 5}{2} O_{2} \overset{t^{o}}{\to} n C O_{2} + \frac{2 n + 1}{2} H_{2} O + \frac{1}{2} N_{2}$

-> $n_{H_{2} O} - n_{C O_{2}} = n_{N_{2}} = \frac{1}{2} n_{a a}$

+ Nếu $n_{H_{2} O} - n_{C O_{2}} = n_{a m i n o a x i t} \to$ amino axit chứa 1 nhóm COOH và 2 nhóm $N H_{2}$ hoặc amino axit chứa 2 nhóm COOH và 4 nhóm $N H_{2}$

+ Nếu $n_{H_{2} O} = n_{C O_{2}}$ thì amino axit có chứa 2 nhóm COOH và 2 nhóm $N H_{2}$

+ Khi đốt cháy 1 amino axit ngoài không khi thì:

$n_{N_{2} s a u p h ả n ứ n g} = n_{N_{2} s i n h r a t ừ p h ả n ứ n g đ ố t c h á y a m i n o a x i t} + n_{N_{2} c ó s ẵ n t r o n g k h ô n g k h í}$

+ Đốt cháy hỗn hợp amino axit với anken ( hoặc este/axit/ancol có CT dạng $C_{n} H_{2 n} O_{x}$ thì luôn có: $n_{H_{2} O} - n_{C O_{2}} = n_{N_{2}} = \frac{1}{2} n_{a a}$

VI. Bài tập amino axit

Câu 1: Amino axit có khả năng tham gia phản ứng este hóa vì :

A. Amino axit là chất lưỡng tính

B. Amino axit chức nhóm chức – COOH

C. Amino axit chức nhóm chức – $N H_{2}$

D. Tất cả đều sai

Lời giải chi tiết: Amino axit chứa nhóm -COOH trong phân tử

=> Mang đầy đủ tính chất của axit cacbonxylic, do đó amino axit có phản ứng este hóa

=> Đáp án B

Câu 2: Chất X có công thức phân tử $C_{3} H_{7} O_{2} N$ và làm mất màu dung dịch brom. Tên gọi của X là

A. axit β-aminopropionic B. mety aminoaxetat

C. axit α- aminopropionic D. amoni acrylat

Lời giải chi tiết: X làm mất màu $B r_{2}$ => X chứa nối đôi C=C

=> X là $C H_{2} = C H C O O N H_{4}$ (Amoni acrylat)

$C H_{2} = C H C O O N H_{4} + B r_{2} \to C H_{2} B r C H B r C O O N H_{4}$

=> Đáp án D

Câu 3. 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

READ 4 Cách đổi Số thành Chữ cực nhanh cho tài liệu Excel

Câu 4. Đốt cháy hoàn toàn 45,1 gam hỗn hợp X gồm $C H_{3} C H (N H_{2}) C O O H$ và $C H_{3} C O O N H_{3} C H_{3}$ thu được $C O_{2}$ , $H_{2} O$ và $N_{2}$ có tổng khối lượng là 109,9 gam. Phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X lần lượt là :
A.39,47% và 60,53% B. 35,52% và 64,48%.
C. 59,20% và 40,80% D. 49,33% và 50,67%

Câu 5. X là một amino axit tự nhiên, 0,01 mol X tác dụng vừa đủ với 0,01 mol HCl tạo muối Y. Lượng Y sinh ra tác dụng vừa đủ với 0,02 mol NaOH tạo 1,11 gam muối hữu cơ Z. X là:
A. axit amino axetic

B. axit $β$ -aminopropionic

C. axit $α$ - aminopropionic

D. axit $α$ - aminoglutaric

Phương trình đốt cháy amino axit tổng quát

C_xH_yO_zN_t + $\frac{2 x + y / 2 - z}{2}$ O₂ $\overset{t^{o}}{\to}$ xCO₂ + $\frac{y}{2}$ H₂O + $\frac{t}{2}$ N₂

Bảo toàn nguyên tố : $C = \frac{n_{C O_{2}}}{n_{a min o a x i t}}; H = \frac{2 n_{H_{2} O}}{n_{a min o a x i t}}$

Bảo toàn khối lượng: m_aa= m_C + m_H + m_O/aa+ m_N

Bảo toàn nguyên tố oxi: $n_{O / a a} + 2. n_{O_{2}} = 2. n_{C O_{2}} + n_{H_{2} O}$

+) Đốt cháy amino axit no, mạch hở, có 1 nhóm amino NH₂ và 1 nhóm cacboxyl COOH

C_nH_2n+1O₂N + $\frac{3 n - 1, 5}{2}$ O₂ $\overset{t^{o}}{\to}$ nCO₂ + $\frac{2 n + 1}{2}$ H₂O + $\frac{1}{2}$ N₂

$\to n_{H_{2} O} - n_{C O_{2}} = n_{N_{2}} = \frac{1}{2} n_{a a}$

+ Nếu n_H2O – n_CO2= n_{amino axit} → amino axit chứa 1 nhóm COOH và 2 nhóm NH₂ hoặc amino axit chứa 2 nhóm COOH và 4 nhóm NH₂

+ Nếu n_H2O = n_CO2thì amino axit có chứa 2 nhóm COOH và 2 nhóm NH₂

+ Khi đốt cháy 1 amino axit ngoài không khí thì:

n_{N2 sau phản ứng} = n_{N2 sinh ra từ phản ứng đốt cháy amino axit} + n_{N2 có sẵn trong không khí}

+ Đốt cháy hỗn hợp amino axit với anken (hoặc este/axit/ancol có CT dạng C_nH_2nO_x) thì luôn có : $n_{H_{2} O} - n_{C O_{2}} = n_{N_{2}} = \frac{1}{2} n_{a a}$

Phương pháp giải một số dạng bài tập về amino axit

Dạng 1: Lý thuyết về amino axit

* Một số ví dụ điển hình

Ví dụ 1: Amino axit là hợp chất hữu cơ trong phân tử

A. chứa nhóm cacboxyl và nhóm amino.

B. chỉ chứa nhóm amino.

C. chỉ chứa nhóm cacboxyl.

D. chỉ chứa nitơ hoặc cacbon.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Amino axit là hợp chất hữu cơ trong phân tử chứa nhóm cacboxyl và nhóm amino.

Đáp án A.

Ví dụ 2: : Ở điều kiện thường, các amino axit

A. đều là chất khí.

B. đều là chất lỏng.

C. đều là chất rắn.

D. có thể là rắn, lỏng hoặc khí.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Amino axit là hợp chất tồn tại ở dạng lưỡng cực : NH₃⁺-R-COO^-

=> Ở điều kiện thường, các amino axit đều là chất rắn.

Đáp án C.

Ví dụ 3: pH của dung dịch cùng nồng độ mol của 3 chất H₂NCH₂COOH, CH₃CH₂COOH và CH₃(CH₂)₃NH₂ tăng theo trật tự nào sau đây ?

A. CH₃(CH₂)₃NH₂ < H₂NCH₂COOH < CH₃CH₂COOH.

B. CH₃CH₂COOH < H₂NCH₂COOH < CH₃(CH₂)₃NH₂.

C. H₂NCH₂COOH < CH₃CH₂COOH < CH₃(CH₂)₃NH₂.

D. H₂NCH₂COOH < CH₃(CH₂)₃NH₂ < CH₃CH₂COOH.

Hướng dẫn giải chi tiết:

CH₃CH₂COOH có môi trường axit

NH₂CH₂COOH có môi trường trung tính

CH₃(CH₂)₃NH₂ có môi trường bazo

=> Vậy pH của 3 chất trên được sắp sếp như sau:

CH₃CH₂COOH < H₂NCH₂COOH < CH₃(CH₂)₃NH₂.

Đáp án B.

Ví dụ 4: : Cho các dãy chuyển hóa : Glyxin $\overset{+ N a O H}{\to}$ X₁ $\overset{+ H C l d \ddot{o}}{\to}$ X₂. Vậy X₂ là :

READ Công thức nguyên hàm - Một số phương pháp tìm nguyên hàm | Traloitructuyen.com

A. H₂NCH₂COOH.

B. H₂NCH₂COONa.

C. ClH₃NCH₂COOH.

D. ClH₃NCH₂COONa

Hướng dẫn giải chi tiết:

Ta có phương trình phản ứng:

H₂NCH₂COOH + NaOH → H₂NCH₂COONa + H₂O

H₂NCH₂COONa + 2HCl → ClH₃NCH₂COOH + NaCl

Đáp án C

Dạng 2: Bài toán về tính lưỡng tính của amino axit

* Một số lưu ý cần nhớ:

- Amino axit có chứa cả -COOH mang tính axit và –NH2 mang tính bazo nên amino axit có tính lưỡng tính

* Nếu amino axit tác dụng với axit

m Muối = m Amino axit + m Axit

* Nếu amino axit tác dụng với dung dịch kiềm:

m Muối = m Amino axit + m Dung dịch kiềm – m H₂O

* Một số ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: Cho hỗn hợp 2 aminoaxit no chứa 1 chức axit và 1 chức amino tác dụng với 110 ml dung dịch HCl 2M được dung dịch X. Để tác dụng hết với các chất trong X, cần dùng 140 ml dung dịch KOH 3M. Tổng số mol 2 aminoaxit là :

A. 0,1.

B. 0,2.

C. 0,3.

D. 0.4.

Hướng dẫn giải chi tiết:

2 amin trên có dạng NH₂-R-COOH

Ta có sơ đồ quá trình phản ứng như sau:

n HCl = 0,1 * 2 = 0,22 mol

n KOH = 0,14 * 3 = 0,42 mol

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố Clo

=> n HCl = nKCl = 0,22 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố K

=> n KOH = n KCl + n NH₂-R-COOK

=> n NH₂-R-COOK = 0,42 – 0,22 = 0,2 (mol)

=> n Amino axit = n NH₂-R-COOK = 0,2 (mol)

Đáp án B.

Ví dụ 2: Hợp chất X là một a-amino axit. Cho 0,01 mol X tác dụng vừa đủ với 80 ml dung dịch HCl 0,125M, sau đó đem cô cạn dung dịch thu được 1,835 gam muối. Phân tử khối của X là :

A. 174.

B. 147.

C. 197.

D. 187.

Hướng dẫn giải chi tiết:

n HCl = 0,08 * 0,125 = 0,01 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m X + m HCl = m Muối

=> m X = 1,835 – 0,01 * 36,5 = 1,47 (gam)

Khối lượng mol của X là:

1,47 : 0,01 = 147 (gam/mol)

Đáp án B.

Dạng 3: Phản ứng đốt cháy amino axit

* Một ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: Khi đốt cháy hoàn toàn một amino axit X là đồng đẳng của axit aminoaxetic, thu được . Công thức cấu tạo thu gọn có thể có của X là :

A. CH₃CH(NH₂)COOH, H₂NCH₂CH₂COOH.

B. H₂N[CH₂]₃COOH, CH₃CH(NH₂)CH₂COOH.

C. H₂N[CH₂]₄COOH, H₂NCH(NH₂)[CH₂]₂COOH.

D. Kết quả khác.

Hướng dẫn giải chi tiết:

X là đồng đẳng của axit amino axetic

=> X là amino axit no, đơn chức mạch hở

CTPT của X có dạng: C_nH_2n+1NO₂

Ta có phương trình đốt cháy:

C_nH_2n+1NO₂ + O₂ → n CO₂ + (2n+1)/2 H₂O + N₂

Vì tỉ lệ về thể tích cũng chính là tỉ lệ về số mol

=> V CO₂ / V H₂O = n : $\frac{2 n + 1}{2}$ = 6 : 7

=> n = 3

=> CTPT của X là: C₃H₇NO₂

CTCT của X có thể có là: CH₃CH(NH₂)COOH, H₂NCH₂CH₂COOH.

Đáp án A

Ví dụ 2: : Đốt cháy 8,7 gam amino axit X thì thu được 0,3 mol CO₂; 0,25 mol H₂O và 0,05 mol N₂ (đktc). CTPT của X là :

A. C₃H₇O₂N.

B. C₃H₅O₂N.

C. C₃H₇O₂N₂

D. C₃H₉O₂N₂.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta có:

n C = n CO₂ = 0,3 mol

n H = 2 n H₂O = 0,25 .2 = 0,5 mol

n N = 2 n N₂ = 0,05 .2 = 0,1 mol

m O = m X – m C – m H – m O

= 8,7 – 0,3 .12 – 0,5 . 1 – 0,1 . 14 = 3,2 gam

=> n O = 3,2 : 16 = 0,2 mol

Ta có: n C : n H : n N : n O

= 0,3 : 0,5 : 0,1 : 0,2 = 3 : 5 : 1 : 2

=> CTPT của X là : C₃H₅NO₂

Đáp án B

Bài viết hướng dẫn các em cách giải một số bài tập đốt cháy amino axit.

BÀI TẬP ĐỐT CHÁY AMINO AXIT

CTTQ + Amino axit no, có 1 nhóm amino NH2

1 nhóm cacboxyl COOH

NH₂- C_mH_2m – COOH hoặc C_nH_2n+1O₂N

+ Amino axit: CxHyOzNt

C_xH_yO_zN_t + O₂ → CO₂ + H₂O + N₂

m_aa= m_C + m_H + m_O/aa+ m_N

BTNT oxi: n_O/aa + 2. n_O2 = 2. n_CO2 + n_H2O

Chú ý

+ Nếu n_H2O – n_CO2= n_{amino axit} => amino axit chứa 1 nhóm COOH và 2 nhóm NH₂ hoặc amino axit chứa 2 nhóm COOH và

4 nhóm NH₂

+ Nếu n_H2O = n_CO2thì amino axit có chứa 2 nhóm COOH và 2 nhóm NH₂

Ví dụ 1. Đốt cháy hoàn toàn 8,7 g amino axit A (chứa 1 nhóm -COOH) thì thu được 0,3 mol CO₂; 0,25mol H₂O và 11,2 lít N₂ (đktc). Tìm CTCT A

Lời giải

CTPT: CxHyOzNt , nN2 = 0,05 mol

[external_link offset=1]

nO/aa = (8,7 – 0,3 .12 – 0,+84888672676 – 0,+84888672676) : 16 = 0,2 mol

READ Công thức tính diện tích hình thang: thường, vuông, cân

naa = nO / 2 = 0,1 mol

x = 0,3 / 0,1 = 3

y = 2n_H2O / n_aa= 5

z = 2n_N2 / n_aa = 1

=> CTPT C₃H₅O₂N

CH₃- CH₂ (NH₂)-COOH

H₂N- CH₂ – CH₂ - COOH

Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm 1 mol aminoaxit no, mạch hở và 1 mol amin no, mạch hở. X có khả năng phản ứng tối đa với 2 mol HCl hoặc 2 mol NaOH. Đốt cháy hoàn toàn X thu được 6 mol CO₂, x mol H₂O và y mol N₂. Các giá trị x, y tương ứng là

A. 7 và 1,0. B. 8 và 1,5. C. 8 và 1,0. D. 7 và 1,5.

Lời giải

Aminoaxit là C_mH_{2m -1}O₄N, amin là C_nH_2n+3N

Phản ứng cháy: C_mH_2m_-1O₄N m CO₂ + H₂O +N₂

C_nH_2n+3N nCO₂ + H₂O + N₂

Số mol CO₂ là : n+m =6 n_H2O = n + m+ 1 = 7. Số mol N₂ = 1. Chọn đáp án A

Ví dụ 3. Đốt cháy hoàn toàn 0,5 mol hỗn hợp X gồm 2 chất H₂NR(COOH)_x và C_nH_2n+1COOH, thu được 52,8 gam CO₂ và 24,3 gam H₂O. Mặt khác, 0,1 mol X phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa a mol HCl. Giá trị của a là

Lời giải

Ta có n_CO2 = 1,2 mol; n_H2O = 1,35 mol.

=> amino axit là no, đơn chức (vì axit có nCO2 = nH2O)

Đặt công thức chung là amino axit là C_mH_2m+1O₂N, viết phương trình đốt cháy ta có:

C_mH_2m+1O₂N + xO₂ → mCO₂ + (2m+1)/2 H₂O

a mol ma (2m+1)a/2

=> 2(n_H2O – n_CO2) = (2m+1)a – 2ma = a

=> Số mol amino axit là: n = 2 (1,35 – 1,2) = 0,3 mol => chiếm 3/5

[external_link offset=2]

=> Với 0,1 mol X phản ứng thì có 0,06 mol amino axit

=> nHCl = 0,06 mol

BÀI TẬP ÁP DỤNG

Câu 1. Đốt cháy hoàn toàn một lượng chất hữu cơ X thu được 3,36 lít khí CO₂ và 0,56 lít khí N₂ (các khí đo ở đktc) và 3,15 gam H₂O. Khi X tác dụng với dung dịch NaOH thu được sản phẩm trong đó có muối H₂N–CH₂–COONa. Công thức cấu tạo thu gọn của X là

A. H₂N–CH₂COO–C₃H₇. B. H₂N–CH₂COO–CH₃.

C. H₂N–CH₂CH₂COOH. D. H₂N–CH₂COO–C₂H₅.

Câu 2. Đipeptit mạch hở X và tripeptit mạch hở Y đều được tạo nên từ một aminoaxit (no, mạch hở, trong phân tử chứa một nhóm –NH₂và một nhóm –COOH). Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y, thu được tổng khối lượng CO₂ và H₂O bằng 54,9 gam. Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X, sản phẩm thu được cho lội từ từ qua nước vôi trong dư, tạo ra m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 45 g. B. 60 g. C. 120 g. D. 30 g.

Câu 3. Hỗn hợp X gồm 2 amino axit no (chỉ có nhóm chức –COOH và –NH₂ trong phân tử), trong đó tỉ lệ m_O : m_N = 80 : 21. Để tác dụng vừa đủ với 3,83 gam hỗn hợp X cần 30 ml dung dịch HCl 1M. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 3,83 gam hỗn hợp X cần 3,192 lít O₂ (đktc). Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy (CO₂, H₂O và N₂) vào nước vôi trong dư thì khối lượng kết tủa thu được là

A. 20 gam. B. 13 gam. C. 10 gam. D. 15 gam.

Câu 4. Peptit X bị thủy phân theo phương trình phản ứng X + 2H₂O → 2Y + Z (trong đó Y và Z là các amino axit). Thủy phân hoàn toàn 4,06 gam X thu được m gam Z. Đốt cháy hoàn toàn m gam Z cần vừa đủ 1,68 lít khí O₂ (đktc), thu được 2,64 gam CO₂; 1,26 gam H₂O và 224 ml khí N₂ (đktc). Biết Z có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất. Tên gọi của Y là

A. glyxin B. lysin C. axit glutamic D. alanin

Câu 5. Đốt cháy hoàn toàn m gam một amin X bằng lượng không khí vừa đủ thu được 17,6 gam CO2, 1,26 gam H2O và V lít N2 (đktc). Giả sử không khí chỉ gồm N2 và O2 trong đó O2 chiếm 20% thể tích. Công thức phân tử của X và giá trị của V lít lần lượt là

X: C₂H₅NH₂ và V = 6,72 lít C. X: C₃H₇NH₂ và V = 6,72 lít
X: C₃H₇NH₂ và V = 6,94 lít D. X: C₂H₅NH₂ và V = 4,704 lít

ĐÁP ÁN

1. B 2. C 3. B 4. A 5. D

Traloitructuyen.com cũng giúp giải đáp những vấn đề sau đây:

Bài tập amino axit tác dụng với HCl NaOH
Bài tập amino axit nâng cao
Chuyên de bài tập về Amino axit
Bài tập amino axit trong các de thi đại học
Các dạng bài tập amino axit có lời giải violet
Công thức giải nhanh amino axit
Bài tập đốt cháy amino axit
Phương pháp giải bài toán amin

See more articles in the category: Môn toán

Traloitructuyen.com

Phương pháp giải bài tập đốt cháy amino axit |Traloitructuyen.com

Lý thuyết và phương pháp giải bài tập amin oaxit học sinh cần nắm vững

I. Amino axit là gì???

III. Tính chất vật lý của amino axit

IV. Các amino axit cần nhớ

V. Phương pháp giải bài tập amino axit

VI. Bài tập amino axit

Phương trình đốt cháy amino axit tổng quát