Cách xác định công thức phân tử Amin, Amino Axit dựa vào phản ứng với axit hay, chi tiết - Hoá học lớp 12

Cách xác định công thức phân tử Amin, Amino Axit dựa vào phản ứng với axit hay, chi tiết

Với Cách xác định công thức phân tử Amin, Amino Axit dựa vào phản ứng với 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 xác định công thức phân tử Amin, Amino Axit dựa vào phản ứng với axit từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 12.

* Phương pháp

- Amin có tính bazo, tác dụng được với axit tạo muối.

- Tùy theo số nhóm chức amin mà tác dụng với axit theo tỉ lệ xác định.

Ví dụ :

+) Amin bậc 1, đơn chức: RNH₂ + HCl → RNH₃ Cl

+) Amin bậc 1, đa chức: R(NH₂ )_n + nHCl → R(NH₃ Cl)_n

Như vậy nếu biết số nhóm chức amin, ta suy ra tỉ lệ mol giữa axit với amin. Ngược lại từ tỉ lệ mol giữa axit và amin.

- Tương tự ở aminoaxit, sự có mặt nhóm amino làm cho nó tác dụng được với axit.

Ví dụ minh họa:

Câu 1: Khi cho 0,01 mol α – amino axit tác dụng vừa đủ với 400 ml dung dịch HCl 0,25M; cô cạn dung dịch được 1,255 gam muối. X phản ứng với NaOH theo tỉ lệ 1: 1. Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của A.

A. CH₃ CH(NH₂ )COOH

B. H₂ N-C₃ H₅ (COOH)₂

C. H₂ NCH(NH₂ )COOH

D. H₂ N-CH₂-COOH

Lời giải:

Ta có: n_HCl=0,01 (mol) nên X chỉ chứa 1 nhóm amin. Mặt khác, X tác dụng

NaOH theo tỉ lệ 1: 1 nên chứa 1 nhóm -COOH. X là α-amino axit nên gọi công

thức phân tử X: H₂ N-CH(C_x H_y )-COOH

H₂ N-CH(C_x H_y )-COOH+HCl→ClH₃ N-CH(C_x H_y )-COOH

X có mạch cacbon không phân nhánh, vậy X là: CH₃ CH(NH₂ )COOH

→ Đáp án A

Câu 2:Cho 1 mol amino axit X phản ứng với dung dịch HCl (dư), thu được m¬1 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. C₄ H₁₀ O₂ N₂ .

B. C₅ H₉ O₄ N.

C. C₄ H₈ O₄ N₂ .

D. C₅ H₁₁ O₂ N.

Lời giải:

Đặt công thức của X là: (H₂ N)_n –R–(COOH)_m , khối lượng của X là a gam

Phương trình phản ứng:

          – NH2 + HCl → NH3Cl

mol :           n        →              n

          –COOH + NaOH → –COONa + H2O (2)

mol :        m        →               m

Theo (1), (2) và giả thiết ta thấy:

m¹ = m^X + 52,5n – 16n = m X + 36,5n

m² = m^X + 67m – 45m = m^X + 22m

⇒ m2 – m1 = 22m – 36,5n = 7,5 ⇒  n = 1 và m = 2

⇒ Công thức của X là C₅ H₉ O₄ N (Có 2 nhóm –COOH và 1 nhóm –NH₂ ).

→ Đáp án B

Câu 3: Cứ 0,01 mol amino axit A phản ứng vừa đủ với 20 ml dung dịch KOH 0,5M. Mặt khác, 3 gam amino axit A phản ứng vừa đủ với 80 ml dung dịch KOH 0,5M. Xác định công thức phân tử khối của A.

Lời giải:

Phản ứng: (H₂N)_xR(COOH)_y + yKOH → (H₂ N)₂ R(COOK)_y + yH₂ O

Ta có: n_KOH = 0,02.0,5 = 0,01 mol

Theo phản ứng: n_KOH = y.n_amin ⇒ y = 1

n^KOH = 0,08 . 0,5 = 0,04 mol

Bài tập vận dụng

Câu 1:X là hợp chất hữu cơ chứa C, H, N ; trong đó nitơ chiếm 15,054% về khối lượng. X tác dụng với HCl tạo ra muối có dạng RNH₃Cl. Công thức của X là:

A. CH₃–C₆H₄–NH₂.

B. C₆H₅–NH₂.

C.C₆H₅–CH₂–NH₂.

D. C₂H₅–C₆H4–NH₂.

Lời giải:

Vì X tác dụng với dung dịch HCl tạo ra muối có dạng RNH₃Cl nên suy ra X có dạng RNH₂

Trong X nitơ chiếm 15,05% về khối lượng nên ta có:

Công thức của X là C₆H₅–NH₂.

→ Đáp án B

Câu 2:Amino axit X có dạng H₂NRCOOH (R là gốc hiđrocacbon). Cho 0,1 mol X phản ứng hết với dung dịch HCl (dư) thu được dung dịch chứa 11,15 gam muối. Tên gọi của X là :

A. phenylalanin.

B. alanin.

C. valin.

D. glyxin.

Lời giải:

–NH₂ + H⁺ → NH3⁺ (1)

Theo giả thiết ta có:

n_HCl = n_H2NRCOOH = 0,1 mol ⇒ m = 11,15 - 0,1.36,5 = 7,5g

⇒ X là: H₂ NCH₂ COOH (glyxin)

→ Đáp án D

Câu 3:X là một amino axit. Khi cho 0,01 mol 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%. Hãy đề xuất công thức cấu tạo của X

Lời giải:

Gọi công thức tổng quát của X là: (H₂ N)_x R(COOH)_y

(HOOC)_yR(NH₂)_x + xHCl → (HOOC)_yR(NH3Cl)_x

0,01 0,01

(H₂N)_xR(COOH)_y + yNaOH → (H₂N)_xR(COONa)_y + yH₂O (2)

0,01 0,02

⇒ R là C₃H₅ ⇒ CTPT của X là: H₂N-C₃H₅(COOH)₂

Câu 4:X là một α-amino axit no chỉ chứa một nhóm –NH2 và một nhóm –COOH, cho 14,5 gam X tác dụng với dung dịch HCl dư, ta thu được 18,15 gam muối X. Xác định công thức phân tử của X.

Lời giải:

Gọi công thức phân tử có dạng: NH₂-C_nH_2n-COOH

NH₂-C_nH₂n-COOH + HCl →ClH₃N-C_nH₂n-COOH

a                                                  a

⇒n=6 ⇒ X là: NH₂ -C₆H₁₂-COOH

Câu 5:X là một hợp chất hữu cơ mạch hở chứa các nguyên tố C, H và N; trong đó N chiếm 23,72 %. Biết X tác dụng với dung dịch HCl theo tỉ lệ mol 1: 1. Công thức phân tử của X là

A. CH₅N

B. C₂H₇N

C. C₃H₉N

D. C₄H₁₁N

Lời giải:

Vì nHCl: n_X = 1: 1 ⇒ Phân tử chứa 1 nhóm chức amin, tức có 1 nguyên tử N.

Gọi công thức tổng quát của (X) là C_xH_yNH₂, ta có:

12x + y + 16 = 59 ⇒ 12x + y = 43

⇒ Nghiệm hợp lí: x = 3 và y = 7

Vậy công thức của phân tử X là C₃H₉N

→ Đáp án C

Câu 6:Cho 17,7 gam một ankyl amin X tác dụng với dung dịch FeCl₃ dư thu được 10,7 gam kết tủa. Công thức của X là:

A. CH₃NH₂

B. C₂H₅NH₂

C. C₃H₇NH₂

D. C₄H₉NH₂

Lời giải:

Gọi công thức tổng quát của amin là: C_nH₂n+₁NH₂

Phản ứng:

Vậy công thức của amin là C₃H₇NH₂

→ Đáp án C