Hỗn hợp E gồm 3 peptit mạch hở: đipeptit X, tripeptit Y, tetrapeptit Z có tỉ lệ mol tương ứng là 2: 1: 1. Cho một lượng E phản ứng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư, thu được 24,25 gam muối của glyxin; 22,20 gam muối của alanin và 13,90 gam muối của valin. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam E thu được tổng khối lượng của CO2 và H2O là 39,14 gam. Giá trị của m là:

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

Quy về thủy phân E trong môi trường axit thì: E+ H2O → Gly+ Ala+ Val Trong đó: X+ H2O → sp Y+ 2H2O → sp Z+ 3H2O → sp

Bảo toàn khối lượng → m E

Bảo toàn nguyên tố C và H → m CO2+ H2O So sánh giữa 2 thí nghiệm → m Cách 1: Đặt n X = 2a; n Y = a; n Z = a (có tỉ lệ mol tương ứng là 2: 1: 1) n GlyNa = 24,25: 97 = 0,25; n Ala-Na = 22,20: 111 = 0,2; n Val-Na = 13,9: 139 = 0,1 mol → ∑ n aa = 2n X+ 3n Y+ 4n Z = n GlyNa+ n Ala-Na+ n Val-Na → 2.2a+ 3a+ 4a = 0,25+ 0,2+ 0,1 → a = 0,05 mol → ∑n E = 4a = 0,2 mol Như vậy nếu giả sử thủy phân E trong môi trường axit thì: E+ H2O → Gly+ Ala+ Val Trong đó: X+ H2O → sp Y+ 2H2O → sp Z+ 3H2O → sp → n H2O pứ = 2a+ 2.a+ 3.a = 7a = 0,35 mol

Bảo toàn khối lượng: m E+ m H2O = m Gly+ m Ala+ m Val → m E = 75.0,25+ 89.0,2+ 117.0,1− 0,35.18 = 41,95 gam− Đốt E thu được: n CO2 = n C(E) = 2n Gly+ 3n Ala+ 5n Val = 2.0,25+ 3.0,2+ 5.0,2 = 1,6 mol; n H2O = ½ n H(E) = ½ (5n Gly+ 7n Ala+ 11n Val− 2n H2O ) = ½ (5.0,25+ 7.0,2+ 11.0,2− 2.0,35) = 1,525 mol → ∑(m CO2+ H2O ) = 97,85 gam Mà TN2 đốt cháy chỉ tạo 39,14 gam tổng khối lượng CO2 và H2O → lượng chất trong TN 1 gấp (97,85: 39,14 = 2,5) lần TN2 → m = 41,95: 2,5 = 16,78 gam Cách 2: Phương pháp trùng ngưng hóa Ta tính được n Gly-Na = 0,25 mol; n Ala-Na = 0,2 mol; n Val-Na = 0,1 mol → Gly: Ala: Val = 5: 4: 2 Trùng ngưng 2 mol X, 1 mol Y, 1 mol Z sinh ra peptit mới là T: 2X+ Y+ Z → (Gly 5 Ala 4 Val 2 ) k (T)+ 3H2O Số mắt xích của T = 11k = 2.2+ 1.3+ 1.4 → k = 1 → T có công thức là Gly 5 Ala 4 Val 2 (có số C là 32, số H là 55) Dễ dàng tính được: n T = n Gly: 5 = 0,05 mol và n H2O = 0,15 BTKL: m E = 0,05.(75.5+ 89.4+ 117.2− 18.10)+ 0,15.18 = 41,95 gam Đốt cháy 97,85 (g) E\ Gly5Ala4Val2:0,05; H2O:0,15.+ O2 → \ CO2:0,05.32 = 1,6; H2O:0,05.55.0,5+ 0,15 = 1,525. → ∑m CO2+H2O = 97,85 (g) Tỷ lệ: Đốt 41,95 (g) E thu được tổng khối lượng CO2 và H2O là 97,85 (g) m (g) 39,14 (g) → m = 16,78 (g)

Đáp án D

Từ phân tích trên, đáp án đúng là D. 16,78.