Hỗn hợp E chứa ba peptit đều mạch hở gồm peptit X (C₄H₈O₃N₂), peptit Y (C₇H_xO_yN_z) và peptit Z (C₁₁H_nO_mN_t). Đun nóng 56,84 gam E với dung dịch NaOH vừa đủ thu được hỗn hợp T gồm 3 muối của glyxin, alanin và valin. Đốt cháy toàn bộ T cần dùng 2,31 mol O₂, thu được CO₂, H₂O, N₂ và 46,64 gam Na₂CO₃. Phần trăm khối lượng của X trong E là:

Đáp án A

Phương pháp giải:

Gly có 2C; Ala có 3C; Val có 5C.

Peptit X có 4C ⟹ X: Gly₂

Peptit Y có 7C ⟹ Y: Gly₂Ala hoặc GlyVal

Peptit được tạo từ các a.a no có 1 nhóm NH₂, 1 nhóm COOH nên quy đổi thành CONH, CH₂, H₂O (lưu ý: số mol H₂O bằng số mol peptit).

$\mathrm{E}\left\{\begin{array}{l}\mathrm{CONH}\\ {\mathrm{CH}}_2\\ {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\end{array}\stackrel{\mathrm{NaOH}}{\to }\mathrm{T}\left\{\begin{array}{l}\mathrm{COONa}\\ {\mathrm{NH}}_2\\ {\mathrm{CH}}_2\end{array}\stackrel{+{\mathrm{O}}_2}{\to }\left\{\begin{array}{l}{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3\\ {\mathrm{CO}}_2\\ {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\\ {\mathrm{N}}_2\end{array}\right.\right.\right.$

- Kết hợp bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng xác định được số nguyên tử N trung bình là 4,4

⟹ E có chứa 1 peptit là pentapeptit trở lên

- Kết hợp với số nguyên tử C của X, Y, Z ⟹ Z phải là Gly₄Ala ⟹ Y là GlyVal (vì sản phẩm thu được có Val).

- Từ đó xác định số mol của X, Y, Z ⟹ phần trăm khối lượng của X.

Giải chi tiết:

Gly có 2C; Ala có 3C; Val có 5C.

Peptit X có 4C ⟹ X: Gly₂

Peptit Y có 7C ⟹ Y: Gly₂Ala hoặc GlyVal

Peptit được tạo từ các a.a no có 1 nhóm NH₂, 1 nhóm COOH nên quy đổi thành CONH, CH₂, H₂O (lưu ý: số mol H₂O bằng số mol peptit).

+) BTNT "Na": n_NaOH = 2n_Na2CO3 = 0,88 mol = n_CONH = n_COONa.

Sơ đồ: $56,84\left(\mathrm{g}\right)\mathrm{E}\left\{\begin{array}{l}\mathrm{CONH}: 0,88\\ {\mathrm{CH}}_2: \mathrm{a}\\ {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}: \mathrm{b}\end{array}\stackrel{\mathrm{NaOH}: 0,88}{\to }\mathrm{T}\left\{\begin{array}{l}\mathrm{COONa}: 0,88\\ {\mathrm{NH}}_2: 0,88\\ {\mathrm{CH}}_2: \mathrm{a}\end{array}\stackrel{+{\mathrm{O}}_2: 2,31}{\to }\left\{\begin{array}{l}{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3: 0,44\\ {\mathrm{CO}}_2: \mathrm{a}+0,44\left(\mathrm{BT}:\mathrm{C}\right)\\ {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}: \mathrm{a}+0,88\left(\mathrm{BT}: \mathrm{H}\right)\\ {\mathrm{N}}_2 : 0,44\end{array}\right.\right.\right.$

+) BTKL phản ứng đốt cháy muối T:

0,88.67 + 0,88.16 + 14a + 2,31.32 = 106.0,44 + 44.(a + 0,44) + 18.(a + 0,88) + 0,44.28

⟹ a = 1,1

+) m_E = m_CONH + m_CH2 + m_H2O ⟹ 0,88.43 + 14.1,1 + 18b = 56,84 ⟹ b = 0,2.

+) $\overline{\mathrm{N}}=\frac{{\mathrm{n}}_{\mathrm{N}}}{{\mathrm{n}}_{\mathrm{E}}}=\frac{0,88}{0,2}=4,4$ ⟹ E có chứa 1 peptit là pentapeptit trở lên

Kết hợp với số nguyên tử C của X, Y, Z ⟹ Z phải là Gly₄Ala ⟹ Y là GlyVal (vì sản phẩm thu được có Val).

⟹ $\mathrm{E}\left\{\begin{array}{l}\mathrm{X}: {\mathrm{Gly}}_2\left(\mathrm{x}\right)\\ \mathrm{Y}: \mathrm{GlyVal}\left(\mathrm{y}\right)\\ \mathrm{Z}: {\mathrm{Gly}}_4\mathrm{Ala}\left(\mathrm{z}\right)\end{array}\right.$ ⟹ $\left\{\begin{array}{l}\mathrm{x}+\mathrm{y}+\mathrm{z}={\mathrm{n}}_{\mathrm{E}}=0,2\\ 2\mathrm{x}+2\mathrm{y}+5\mathrm{z}={\mathrm{n}}_{\mathrm{N}}=0,88\\ 4\mathrm{x}+7\mathrm{y}+11\mathrm{z}={\mathrm{n}}_{\mathrm{C}}=1,98\end{array}\right.$ ⟹ $\left\{\begin{array}{l}\mathrm{x}=0,02\\ \mathrm{y}=0,02\\ \mathrm{z}=0,16\end{array}\right.$

⟹ %m_X = 4,64%.