Cách giải bài tập tính lưỡng tính của Amino Axit hay, chi tiết - Hoá học lớp 12

Cách giải bài tập tính lưỡng tính của Amino Axit hay, chi tiết

Với Cách giải bài tập tính lưỡng tính của Amino Axit hay, chi tiết Hoá học lớp 12 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập tính lưỡng tính của Amino Axit từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 12.

TÍNH LƯỠNG TÍNH CỦA AMINO AXIT

Dạng 1: Amino axit tác dụng với dung dịch axit hoặc bazo

CTTQ: (NH2)_xR (COOH)_y . Tìm x, y, R?

- Tác dụng dd axit HCl

(NH₂)_xR (COOH)_y + xHCl → (ClNH₃)_xR (COOH)_y

+ BTKL: m_aa + m_HCl = m_muối

M_aa + 36,5 x = M_muối

- Tác dụng với dd NaOH

Ví dụ 1:Trong phân tử aminoaxit X có một nhóm amino và một nhóm cacboxyl. Cho 15,0 gam X tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 19,4 gam muối khan. Công thức của X là:

Giải

Ví dụ 2:Trung hòa 1 mol α-amino axit X cần 1 mol HCl tạo ra muối Y có hàm lượng clo là 28,286% về khối lượng. xác định công thức cấu tạo của X.

Giải

Gọi công thức của aminoaxit X là: R(COOH)NH₂

Phương trình phản ứng:

R(COOH)NH₂ + HCl → R(COOH)NH₃Cl

⇒ M_Y = 125,5 ⇒ MR =28 (C₂H₄)

CTPT α-amino axit X là CH₃-CH(NH₂)COOH

Dạng 2: Amino axit tác dụng với axit, sau đó lấy hh tác dụng với dd bazo và ngược lại.

H₂N-R-COOH + HCl → ClH₃N-R-COOH (A)

ClH₃N-R-COOH + 2NaOH → H2N-R-COONa (B) + NaCl + 2H₂O

⇒ coi hỗn hợp A gồm ClH₃N-R-COOH và HCl không phản ứng với nhau đều phản ứng với NaOH

H₂N-R-COOH + NaOH → H₂N-R-COONa + H₂O

H₂N-R-COONa +2 HCl → ClH₃N-R-COOH + NaCl

Ví dụ 3:Cho 0,15 mol axit Glutamic vào 175 ml dung dịch HCl 2M thu dung dịch X. Cho NaOH dư vào dung dịch X. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, tính số mol NaOH

Giải

Coi hỗn hợp phản ứng với NaOH gồm H₂N-C₃H₅-(COOH)₂ và HCl

HCl + NaOH → NaCl + H₂O

0,35mol 0,35 mol

Số mol NaOH = 0,35 + 0,3 = 0,65 mol

Ví dụ 4: Hỗn hợp X gồm Alanin và axit glutamic. Cho m g X tác dụng hoàn toàn với dd NaOH dư, thu được dd Y chứa ( m + 30,8) g muối. Mặt khác, nếu cho m g X tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl, thu được dd Z chứa ( m + 36,5)g muối. Giá trị của m là?

Giải

Đặt n_alanin = x mol; n_{axit glutamic} = y mol

Coi phản ứng:

-NH₂ + HCl → -NH₃Cl

-COOH + NaOH → -COONa + H₂O

⇒ x = 0,6 mol; y = 0,4 mol

⇒ m = 112,2 g

Bài tập

Câu 1:Amino axit X có CT dạng H2N-R-COOH (R là gốc hidrocacbon). Cho 1,5 g X tác dụng với HCl dư thu được 2,23 g muối. Tên gọi của X là:

A. Alanin.

B. Valin.

C. Glyxin.

D. Axit glutamic.

Lời giải:

Phản ứng: H₂N-R-COOH + HCl → ClH₃N-R-COOH

⇒ Bảo toàn khối lượng: m_muối – m_X = m_HCl = 2,23 – 1,5 = 0,73 g

⇒ n_X = n_HCl = 0,02 mol

⇒ M_X = R + 61 = 75 ⇒ R = 14 (CH₂)

⇒ X là H₂N-CH₂-COOH (Glyxin)

→ Đáp án C

Câu 2:X là một amino axit no chỉ chứa một nhóm -NH2 và một nhóm -COOH. Cho 0,89 gam X tác dụng với HCl vừa đủ tạo ra 1,255 gam muối. Tỷ lệ % khối lượng cacbon trong X là?

A. 40,45%.

B. 26,96%.

C. 53,93%.

D. 37,28%.

Lời giải:

Phần trăm khối lượng cacbon = 40,45%.

→ Đáp án A

Câu 3:Cho 0,01 mol amino axit X tác dụng với HCl thì dùng hết 80 ml dung dịch HCl 0,125M và thu được 1,835 gam muối khan. Còn khi cho 0,01 mol X tác dụng với dung dịch NaOH thì cần dùng 25 gam dung dịch NaOH 3,2%. Công thức của X là:

A. (NH₂)₂C₃H₅COOH.

B. H₂N-C₂H₄-COOH.

C. H₂N-C₃H₆-COOH.

D. H₂NC₃H₅(COOH)₂.

Lời giải:

0,01 mol X + 0,01 mol HCl → 1,835 g muối.

0,01 mol X + 0,02 mol NaOH → muối.

⇒ Số nhóm (COOH) gấp 2 lần số nhóm (NH₂ ) trong X.

⇒Chỉ có H₂NC₃H₅(COOH)₂ thỏa mãn.

→ Đáp án D

Câu 4: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 được Y. Cô cạn Y thu được m gam rắn khan, biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là:

A. 31,31.

B. 28,89.

C. 17,19.

D. 29,69.

Lời giải:

Axit glutamic có dạng: HOOC–CH₂–CH₂–CH(NH₂)–COOH

⇒ n_{axit glutamic} = 0,09 mol

Có n_HCl = 0,2 mol; n_NaOH = 0,4 mol

⇒ n_{NaOH dư} = n_{NaOH ban đầu} – (2n_Glutamic + n_HCl) = 0,02 mol

⇒ Chất rắn khan gồm:

0,02 mol NaOH;

0,09 mol NaOOC – CH2 – CH2 – CH(NH2) – COONa;

0,2 mol NaCl.

⇒ m = 29,69 g

→ Đáp án D

Câu 5:Cho 0,1 mol α-amino axit X tác dụng vừa đủ với 50 ml dung dịch HCl 2M. Trong một thí nghiệm khác, cho 26,7 gam X vào dung dịch HCl dư, sau đó cô cạn cẩn thận dung dịch thu được 37,65 gam muối khan. Vậy X là?

A. Alanin.

B. Valin.

C. Glyxin.

D. Axit glutamic.

Lời giải:

Ta có n_HCl = 0,05 . 2 = 0,1 (mol)

0,1 mol α-amino axit X tác dụng vừa đủ với 50 ml dung dịch HCl 2M

⇒ X chỉ chứa 1 nhóm -NH₂.

26,7 gam X tác dụng vớidung dịch HCl dư ⇒ 37,65 gam muối.

Suy ra: M_X = 26,7: 0,3=89 ⇒ X cũng chỉ chứa 1 nhóm –COOH

Suy ra: M_X = 26,7: 0,3=89 ⇒ X cũng chỉ chứa 1 nhóm –COOH

Gọi X là NH₂-R-COOH ⇒ R + 61 = 89 ⇒ R = 28 (Có 2 C)

X là α-amino axit nên CTCT X: CH₃-CH(NH₂)-COOH ⇒ alanin

→ Đáp án C

Câu 6:Cho 0,02 mol Glyxin tác dụng với 300 ml dung dịch HCl 1M được dung dịch X. Để trung hoà dung dịch X cần vừa đủ V lít dung dịch NaOH 1M được dung dịch Y. Cô cạn cẩn thận Y được m gam chất rắn khan. Giá trị V và m là:

A. 0,32 và 23,45.

B. 0,02 và 19,05.

C. 0,32 và 19,05.

D. 0,32 và 19,49.

Lời giải:

Coi như dung dịch X gồm Glyxin và HCl chưa phản ứng với nhau

⇒ n_NaOH = n_Gly + n_HCl = 0,32 mol ⇒ VNaOH = 0,32 lít

Lượng muối Y gồm: 0,02 mol H₂NCH₂COONa và 0,3 mol NaCl

⇒ mmuối = 19,49 g

→ Đáp án D

Câu 7:Cho 0,1 mol α-amino axit X tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch HCl 1,0M thu được chất hữu cơ Y. Để tác dụng vừa đủ với chất hữu cơ Y cần 200ml dung dịch NaOH 1,0M và dung dịch sau phản ứng chứa 15,55 gam muối. Vậy công thức α-amino axit X là:

A. Lysin.

B. Glyxin.

C. Alanin.

D. Valin.

Lời giải:

n_HCl = n_X và n_NaOH = 2n_Y

⇒ X là amino axit đơn chức có dạng NH₂-R-COOH

Y Tạo với NaOH muối NH₂-R-COONa và NaCl

⇒ m_muối = m_NaCl + m_{muối amino axit}

⇒ M_{muối amino axit} = R + 83 = 97 ⇒ R = 14 (CH₂)

⇒ X là Glyxin.

→ Đáp án B

Câu 8:X là một α amino axit có công thức tổng quát dạng H₂N – R – COOH. Cho 8,9g X tác dụng với 200ml dung dịch HCl 1M , thu được dung dịch Y. Để phản ứng với hết với các chất trong dd Y cần dùng 300ml dd NaOH 1M. Công thức cấu tạo đúng của X là ?

A. H₂N-CH₂-COOH

B. H₂N-CH₂-CH₂-COOH

C. CH₃CH(NH₂)COOH

D. CH₃CH₂CH(NH₂)COOH

Lời giải:

Gọi x là số mol X phản ứng

Để phản ứng với x mol NH₃Cl-R-COOH và (0,2-x) mol HCl cần 0,3 mol NaOH

⇒ 2x + 0,2 – x = 0,3 ⇒ x=0,1

→ Đáp án C