4.1. Cho amino acid có công thức tổng quát sau (H2N)xR(COOH)y.a) Viết phương trình phản ứng hoá học

Câu hỏi số 970639:

Vận dụng

4.1. Cho amino acid có công thức tổng quát sau (H₂N)_xR(COOH)_y.

a) Viết phương trình phản ứng hoá học của amino acid trên với dung dịch HCl và dung dịch NaOH.

b) Đun nóng trong điều kiện thích hợp glycine (H₂NCH₂COOH), cho phản ứng tách loại nước để tạo thành các hợp chất hữu cơ X và Y có công thức phân tử lần lượt là C₄H₆O₂N₂ và C₄H₈O₃N₂. Viết công thức cấu tạo của X và Y.

4.2. Cục Quản lí Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kì (FDA) đã công nhận ethylene an toàn trong việc kích thích trái cây mau chín. Tuy nhiên, khi vượt quá nồng độ cho phép, chẳng hạn ở nồng độ 27000 ppm (gấp khoảng 200 lần mức cần thiết để kích thích quá trình chin), một tia lửa điện có thể đốt cháy ethylene và gây nổ. Trong phỏng ủ chín, ethylene thường được sử dụng ở nồng độ 100–150 ppm. (Biết: ppm (parts per million) là đơn vị dùng để biểu thị nồng độ rất nhỏ của một chất trong hỗn hợp; đối với chất khí: 1 ppm=1 mL/10mL.)

a) Tính khối lượng ethylene cần sử dụng cho phòng ủ chín có thể tích 100 mỉ đạt nồng độ 135– ppm ở 25°C và 1 bar.

b) Giả sử nếu lấy toàn bộ lượng ethylene dùng để ủ chín trái cây trong phòng 100 m³ ở nồng độ 135 ppm (25°C; 1 bar) được trùng hợp hoàn toàn thành nhựa HDPE có công thức -(CH₂-CH₂) với hiệu suất 100%. Nhựa HDPE được dùng để sản xuất ống hút nhựa dùng một lần có dạng hình trụ rỗng, chiều dài 20 cm, đường kính ngoài 6 mm, đường kính trong 5 mm. Biết khối lượng riêng của HDPE là 0,95 g/cm³. Hỏi có thể sản xuất được bao nhiêu ống hút như vậy? (Biết công thức tính thể tích hình trụ rỗng: V=x.(R² – r²).h. (Trong đó R là bán kính ngoài, r là bán kính trong, h là chiều dài ống và π = 3,14).

c) Hiện nay, nhựa PLA được sử dụng phổ biến để sản xuất ống hút sinh học dùng một lần nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường. PLA được điều chế theo chuỗi phản ứng sau:

Viết 4 phương trình hoá học xảy ra trong phản ứng điều chế PLA

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:970639

Phương pháp giải

4.1- Amino acid có tính chất lưỡng tính: nhóm -NH₂ phản ứng với acid (hydrochloric acid), nhóm -COOH phản ứng với base (sodium hydroxide).

- Khi đun nóng các amino acid, chúng có thể tham gia phản ứng tách nước tạo thành peptide (mạch hở) hoặc các hợp chất vòng (diketopiperazine).

4.2 - Tính thể tích ethylene dựa trên nồng độ ppm và thể tích phòng.

- Sử dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng ở điều kiện chuẩn ($25^\circ C$, $1\text{ bar}$) để tính số mol: $n = \dfrac{V}{24,79}$.

- Tính khối lượng polymer thu được (bảo toàn khối lượng).

- Tính thể tích và khối lượng của một ống hút hình trụ rỗng: $V = \pi \cdot (R^2 - r^2) \cdot h$.

- Số ống hút = Tổng khối lượng / Khối lượng một ống hút.

Giải chi tiết

4.1

a) Phương trình hóa học:

- Tác dụng với dung dịch HCl:

$(H_2N)_xR(COOH)_y + xHCl \rightarrow (ClH_3N)_xR(COOH)_y$

- Tác dụng với dung dịch NaOH:

$(H_2N)_xR(COOH)_y + yNaOH \rightarrow (H_2N)_xR(COONa)_y + yH_2O$

b) Công thức cấu tạo của X và Y:

- Glycine có công thức $H_2N-CH_2-COOH$ ($C_2H_5O_2N$).

- Hợp chất Y ($C_4H_8O_3N_2$) là sản phẩm tách 1 phân tử $H_2O$ từ 2 phân tử glycine (dipeptide):

$H_2N-CH_2-CONH-CH_2-COOH$ (glycylglycine).

- Hợp chất X ($C_4H_6O_2N_2$) là sản phẩm tách 2 phân tử $H_2O$ từ 2 phân tử glycine tạo vòng 6 cạnh:

4.2 a) - Thể tích phòng: $V_{phòng} = 100\text{ m}^3 = 10^8\text{ mL}$.

- Thể tích ethylene cần dùng ở nồng độ $135\text{ ppm}$:

$V_{ethylene} = \dfrac{135 \cdot 10^8}{10^6} = 13500\text{ mL} = 13,5\text{ L}$.

- Số mol ethylene ở $25^\circ C$, $1\text{ bar}$:

$n_{ethylene} = \dfrac{13,5}{24,79} \approx 0,54457\text{ (mol)}$.

⟹ $m_{ethylene} = 0,54457 \cdot 28 \approx 15,248\text{ (g)}$.

b) - Khối lượng nhựa HDPE thu được là $15,248\text{ g}$ (do hiệu suất $100\%$).

- Thể tích một ống hút:

$V_{1\text{ ống}} = 3,14 \cdot (0,3^2 - 0,25^2) \cdot 20 = 3,14 \cdot 0,0275 \cdot 20 = 1,727\text{ (cm}^3)$.

- Khối lượng một ống hút: $m_{1\text{ ống}} = V_{1\text{ ống}} \cdot D = 1,727 \cdot 0,95 = 1,64065\text{ (g)}$.

- Số lượng ống hút sản xuất được: $N = \dfrac{15,248}{1,64065} \approx 9,29$.

c) Phản ứng hoá học:

$(1){{({{C}_{6}}{{H}_{10}}{{O}_{5}})}_{n}}+n{{H}_{2}}O\xrightarrow{{{H}^{+}}}n{{C}_{6}}{{H}_{12}}{{O}_{6}}$

$(2){{C}_{6}}{{H}_{12}}{{O}_{6}}\xrightarrow{men\,lactic}2C{{H}_{3}}CH(OH)COOH$

(3)

(4)

Tham Gia Group Dành Cho Học Sinh Lớp 9 - Ôn Thi Vào Lớp 10

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com . Học online tại nhà cũng giáo viên giỏi từ trường TOP đầu cả nước. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. Phụ huynh và học sinh tham khảo chi tiết khoá học tại: Link