Phương pháp giải bài tập tính lưỡng tính của amino axit

BÀI TẬP: AMINO AXIT TÁC DỤNG VỚI AXIT, BAZO

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

+        x  =    \(\frac{nHCl}{naa}\)  

+        BTKL:  m_aa + m_HCl = m _muối

M_aa + 36,5 x = M _muối

-   Tác dụng với dd NaOH

(NH₂)_xR (COOH)_y   + y NaOH → (NH₂)_xR (COONa)_y   + y H₂O

1mol                                        →    1mol              => m_muối – m_aa = 22y  

n_aa                                                                                                  => m_muối – m _aa

n_aa = \(\frac{m muoi - maa}{22 . y}\)    => n_COOH = n_aa .y  =   \(\frac{m muoi - maa}{22}\)

                                       y =\(\frac{nNaOH}{naa}\)

                                     M_aa  +  22y = M _{muối natri}

Ví dụ 1:Aminoaxit X có dạng H₂N-R-COOH (R là gốc hidrocacbon). Cho 0,1 mol X tác dụng hết với HCl thu dung dịch chứa 11,15 gam muối. Tên gọi của X?

A. Phenylalanin                       B. alanin                      C. Valin                       D. Glyxin 

Lời giải

Ta có phản ứng:         

H₂N-R-COOH            +          HCl      ClH₃N-R-COOH

0,1 mol                                                0,1 mol

M_muối = R + 97,5 = 11,15/0,1 = 111,5 => R =14 => R là CH2

=>  X : H₂N-CH₂-COOH

Ví dụ 2:Cho  8,9  gam  một  hợp  chất  hữu  cơ  X  có  công  thức  phân  tử C3H7O2N  phản  ứng  với  100  ml dung  dịch NaOH 1,5M.  Sau khi  phản ứng  xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được 11,7 gam chất rắn. Công thức cấu tạo thu gọn của X là

A. HCOOH₃NCH=CH₂.                    B. H₂NCH₂CH₂COOH.

C. CH₂=CHCOONH₄.                       D. H₂NCH₂COOCH₃.

Lời giải

Chất hữu cơ X (C₃H₇O₂N) có   = 1

X có thể là amino axit H₂NCH₂CH₂COOH hoặc este H₂NCH₂COOCH₃

Ta có  n_X=8,9/89= 0,1 (mol) ;

n_NaOH   =  0,1 . 1,5 = 0,15 (mol)

0,1 mol X + 0,1 mol NaOH   →  0,1 mol muối

Chất rắn gồm muối và NaOH dư  → m_muối   = 11,7 – 40 . 0,05 = 9,7 (gam)

M_muối = 9,7/0,1= 97 (g/mol)   CTCT của muối là: H₂NCH₂COONa

Vậy công  thức  cấu  tạo  thu  gọn  của  X  là:  H₂NCH₂COO-CH₃.

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

1. Amino axit \(\overset{HCl}{\rightarrow}\) (A) \(\overset{NaOH}{\rightarrow}\)  (B)

H₂N-R-COOH              +  HCl                    ClH₃N-R-COOH  (A)

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

      => coi hh A gồm ClH₃N-R-COOH và  HCl không phản ứng với nhau đều phản ứng với NaOH

     2. Amino axit \(\overset{NaOH}{\rightarrow}\) (B) \(\overset{HCl}{\rightarrow}\)   (A)

Tương tự như (a) coi hỗn hợp B là ClH₃N-R-COOH và  NaOH tác dụng với HCl

Ví dụ 2: 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

A.0,70                                     B. 0,50                                                C. 0,65                                                D. 0,55

Lời giải

Ta có

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

HCl     +          NaOH     \(\rightarrow\)     NaCl    +          H₂O

0,35mol           0,35 mol

H₂N- C₃H₅-(COOH)₂  +  2NaOH     \(\rightarrow\)  H₂N-C₃H₅-(COONa)₂  + 2H₂O

                  0,15        0,3 mol        

Số mol NaOH = 0,35 + 0,3 = 0,65 mol chọn C

BÀI TẬP ÁP DỤNG

Câu 1.  Cho 10,3 gam aminoaxit X tác dụng với HCl dư thu được 13,95 gam muối. Mặt khác, cho 10,3 gam amino axit X tác dụng với NaOH (vừa đủ) thu được 12,5 gam muối. Vậy công thức của aminoaxit là:

            A. H₂N-C₃H₆-COOH                                                 B. H₂N-(CH₂)₄CH(NH₂)-COOH

            C. H₂N-C₂H₄-COOH                                                 D. HOOC-(CH₂)₂-CH(NH₂)-COOH

Câu 2. Cho amino axit X tác dụng vừa đủ với 16,6 ml dung dịch HCl 20% (d = 1,1 g/ml) thu được muối Y. Y tác dụng vừa đủ với 400 ml dung dịch NaOH 0,5M thu được dung dịch Z. Cô cạn cẩn thận dung dịch Z thu được 15,55 gam muối khan. Công thức của X là :

            A. H₂N-C₂H₄-COOH                                                 B. H₂N-CH₂-COOH  

                C. H₂N-C₃H₆-COOH                                                 D. H₂N-C₃H₄-COOH

Câu 3. Cho 0,1 mol -amino axit X tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch HCl 1,0M thu được chất hữu cơ Y. Để tác dụng vừa đủ với chất hữu cơ Y cần 200 ml dung dịch NaOH 1,0M và dung dịch sau phản ứng chứa 15,55 gam muối. Vậy công thức của -amino axit X là :

            A. H₂N-CH₂-CH₂-COOH                              B. CH₃-CH(NH₂)-COOH

            C. H₂N-CH₂-COOH                                       D. HOOC-CH₂-CH₂-CH(NH₂)-COOH

Câu 4. Cho amino axit X (chứa 1 nhóm amino và 1 nhóm cacboxyl). Cho m gam X tác dụng vừa đủ với NaOH, thu được 8,88 gam muối Y. Mặt khác, cho m gam X tác dụng với dung dịch HCl dư, cô cạn cẩn thận dung dịch thu được 10,04 gam muối Z. Vậy công thức của X là:

            A. H₂N-C₂H₄-COOH                                                 B. H₂N-C₃H₆-COOH

            C. H₂N-CH₂-COOH                                                   D. H₂N-C₃H₄-COOH

Câu 5. Cho 0,2 mol alanin tác dụng với 200 ml dung dịch HCl thu được dung dịch X có chứa 28,75 gam chất tan. Hãy cho biết cần bao nhiêu ml dung dịch NaOH 1M để phản ứng vừa đủ với các chất trong dung dịch X?

            A. 100 ml                    B. 400 ml                    C. 500 ml                    D. 300 ml

Câu 6. Cho 0,1 mol amino axit X tác dụng vừa đủ với 0,1mol HCl thu được muối Y. 0,1 mol muối Y phản ứng vừa đủ với 0,3 mol NaOH thu được hỗn hợp muối Z có khối lượng là 24,95 gam. Vậy công thức của X là:

            A. H₂N-C₃H₅(COOH)₂                                   B. H₂N-C₂H₃(COOH)₂          

                C. (H₂N)₂C₃H₅-COOH                                   D. H₂N-C₂H₄-COOH

Câu 7. α–aminoaxit X chứa một nhóm –NH₂. Cho 10,3 gam X tác dụng với axit HCl (dư), thu được 13,95 gam muối khan. Công thức cấu tạo thu gọn của X là

            A. H₂NCH₂COOH.                                                    B. H₂NCH₂CH₂COOH.

            C. CH₃CH₂CH(NH₂)COOH.                         D. CH₃CH(NH₂)COOH.

Câu 8. Cho 100 ml dung dịch amino axit X nồng độ 0,4M tác dụng vừa đủ với 80 ml dung dịch NaOH 0,5M, thu được dung dịch chứa 5 gam muối. Công thức của X là

            A. H₂N–C₃H₆–COOH.                                   B. H₂N–C₃H₅(COOH)₂.

            C. (H₂N)₂C₄H₇–COOH.                              D. H₂N–C₂H₄–COOH.

Câu 9. Amino axit X trong phân tử chỉ chứa hai loại nhóm chức. Cho 0,1 mol X tác dụng vừa đủ với 0,2 mol NaOH, thu được 17,7 gam muối. Số nguyên tử hidro trong phân tử X là

            A. 9                             B. 6                             C. 7                             D. 8

Câu 10. Cho 100,0 ml dung dịch aminoaxit X nồng độ 0,2M tác dụng vừa đủ với 80,0 ml dung dịch NaOH 0,25M, đun nóng. Sau phản ứng cô cạn dung dịch thì thu được 2,22 gam muối khan. Vậy công thức của amino axit là:

            A. H₂N-C₂H₄-COOH                                     B. H₂N-C₃H₆-COOH

                C. H₂N-CH₂-COOH                                       D. H₂N-C₃H₄-COOH

ĐÁP ÁN