Врублевский А. И. Тренажер по химии

14.В 200 см3 раствора натриевой соли глицина с массовой долей соли 9,7 % (р = 1 г/см3) пропустили 6,72 дм3 (н.у.) хло­ роводорода. Найдите массовые доли веществ в полученном растворе.

15.Со смесью первичного насыщенного ациклического амина и а-аминокислоты массой 18,1 г прореагировало 0,3 моль НС1. Химическое количество амина в смеси в 2 раза меньше химического количества аминокислоты. В составе аминокис­ лоты число атомов С в 2 раза больше, чем в составе амина. Определите массу аминокислоты в смеси.

16.Со смесью насыщенной одноосновной карбоновой кислоты и а-аминокислоты общей массой 19,6 г прореаги­ ровало 0,3 моль NaOH. Химическое количество кислоты в смеси в 2 раза меньше химического количества аминокисло­ ты. В молекуле аминокислоты число атомов С в 2 раза боль­ ше, чем в молекуле кислоты. Определите массу кислоты в смеси.

ПРИМЕР 50-4. Дипептид массой 44,8 г, образованный од­ ной насыщенной одноосновной а-аминокислотой, подвер­ гли кислотному гидролизу в присутствии соляной кислоты. В результате получили соль а-аминокислоты массой 70,28 г. Определите строение а-аминокислоты.

Решение Запишем уравнение гидролиза дипептида:

а) вначале образуется исходная аминокислота:

2H2N - СН “ СООН.

S50. Аминокислоты______________________________________________________ 5 5 1

б) затем аминокислота реагирует с хлороводородом (со­ храним в уравнении реакции коэффициент 2 перед форму­ лой аминокислоты):

Видим, что в процессе гидролиза масса возрастает за счет воды и хлороводорода:

Ат = /я(соли) —/и(см.)нач = 70,28 —44,8 = 25,48 (г); 25,48 = /я(Н20) + /л(НС1).

Если химическое количество дипептида равно п моль, то, очевидно:

л(Н20) = п; /и(Н20) = л(Н20) -М(Н20) = п • 18;

и(НС1) = 2л; /я(НС1) = л(НС1) М(НС1) = 2п -36,5 = 73п.

Таким образом:

Ат = дп(Н20) + /и(НС1); 25,48 = 18и + 73п;

п = 0,28.

Находим молярную массу дипептида:

т__ 4^8 _ J60 (г/моль).

и0,28

Молярная масса аминокислоты будет равна:

М(ДМК) = М(дипелгО+ М (НгО) = Г 6^18 _ 8? (г/модь)

Общую формулу насыщенных одноосновных аминокис­ лот можно представить в виде

СяН2й+1М02; M(C,H2n+1N 02) = 14п + 47.

Имеем:

14п + 47 = 89; п = 3.

Поскольку исходная кислота —а-аминокислота, то это аланин:

H2N - СН - с о о н .

I

сн 3

Ответ: аланин.

17. Трипептид массой 26,46 г (образован одной насыщен­ ной одноосновной а-аминокислотой) подвергли щелочно­ му гидролизу и получили калиевую соль аминокислоты мас­ сой 47,46 г. Определите строение аминокислоты.

ПРИМЕР 50-5. Для полного гидролиза дипептида мас­ сой 8,00 г потребовалось 0,90 г воды. Установите структур­ ную формулу дипептида, если известно, что при гидролизе образовалась только одна насыщенная одноосновная а-ами- нокислота.

Решение Записываем уравнение реакции гидролиза дипептида:

S50. Аминокислоты__________________________________________ 5 5 3

Находим молярную массу дипептида:

М(дипепт.) = w(flHnenT-) _ М 2 . = 160 (г/моль), «(дипепт.) 0,05

Молярная масса аминокислоты (АМК) равна:

M(H2N - СН -СООН ) = М(R) + 74, I

R

имеем:

89 = М(R) + 74;

M(R) = 15 г/моль.

Такое значение Af(R) соответствует метальному радикалу СН3; формула а-аминокислоты:

H2N - СН - соон

I

сн3

Это —аланин, а дипептид —аланилаланин. Ответ: аланилаланин (Ala—Ala).

18.Для полного гидролиза образца дипепгада массой 24,0 г потребовалась вода массой 2,7 г. Установите структуру ди­ пептида, если он образован только одной насыщенной од­ ноосновной а-аминокислотой.

19.При кислотном гидролизе 33 г дипептида образова­ лось только одно вещество —хлороводородная соль насы­ щенной одноосновной аминокислоты массой 55,75 г. Уста­ новите строение дипептида.

20.Для полного гидролиза образца трипептида массой 27,9 г потребовалась вода массой 3,6 г. Установите структуру

трипептида, если известно, что при гидролизе образовалась только одна насыщенная одноосновная а-аминокислота.

21.В состав молекулы белка рибонуклеазы входят 8 остат­ ков цистеина H2NCH(CH2SH)COOH и 4 остатка метионина CH3S(CH2)2CH(NH2)COOH, других серосодержащих остат­ ков нет. Рассчитайте молярную массу рибонуклеазы, если известно, что массовая доля атомов элемента серы в ней рав­ на 2,80 %.

22.Кератин —белок человеческого волоса —содержит около 12 % остатков цистеина по массе. Найдите массовую долю серы в кератине.

23.В молоке содержится растворимый белок —лактоаль­ бумин, М; которого 16 300. При гидролизе 10,00 г такого бел­ ка получили 11,75 г различных аминокислот. Сколько ами­ нокислотных остатков входит в состав молекулы лактоаль­ бумина?

24.Смесь глицина, метилового эфира глицина и аланина общей массой 55,3 г может максимально прореагировать с 15,76 дм3 (н.у.) галогеноводорода. Найдите массовую долю глицина в исходной смеси.

Ответы

1 .18,2 см3. 2.7,5 г. 3 .19,4 г. 4 .16,2 г. 5.0,32 % аминоуксусная кислота; 4,04 %

калиевая соль аминоуксусной кислоты. 6. 7,92 г. 7. Аланин. 8. 2,64 г. 9. Метилглицинат. 10.0,1 моль глицина и 0,05 моль аланина; 10,15г. 11.Этиловый эфир аланина. 12.17,8 г. 13.6 г уксусной кислоты; 18 г глицина; 17,8 г алани­ на. 14. 5,55 % NaCl; 3,56 % H2NCH2COOH; 5,29 % [H3NCH2COOH]Cl.

15.15 г. 16.4,6 г. 17. Глицин. 18. Аланилаланин. 19. Глицилглицин. 20. Серил-

серилсерин. 21 .13 714. 22.3,17 %. 23.316. 24.69,1 %.

§ 51. Задания для повторения курса химии

Химические превращения

Осуществите химические превращения согласно схемам реакций (не все переходы одностадийные):

1.НС1 -> С12 -> КС103 ^ С 1 2^ Са(С10)2 -+ СаС03 -+ СаС2->

+С2Н2 —> С 02.

2. FeS2 Fe20 3 -+ Fe(OH)3 -+ (FeOH)S04 -+ [Fe(0H)2]2S04 ->

-> Fe2(S04)3 -+ FeCl3.

3. NH3 -+ NH4N 02 ^ N 2^ Ca3N2 -> NH3 -> N 02 -> H N 03-+

-+ N 20.

4.Si —> Mg2Si —> SiH4 —^ Si02 —> Si —> K.2Si03 —> H2 Si03 —> SiF4.

5.Zn -+ ZnS -> Zn -> Na2[Zn(OH)4] -> Zn(N03)2 -> ZnO ->

9. NaCl -> NaOH -+ NaC103 -> NaCl -> Na2[Be(OH)4] -> -+ Be(OH)2 -> Be(N03)2 -+ BeO -+ K^BeO, -+ BeS04 .