При сжигании дипептида природного происхождения массой 2,64 г получено 1,792 л углекислого газа (н. у.), 1,44 г воды и 448 мл азота (н. у.). При гидролизе этого вещества в присутствии соляной кислоты образовалась только одна соль.
На основании данных условия задачи:
1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы дипептида;
2) установите его молекулярную формулу;
3) составьте структурную формулу дипептида, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;
4) напишите уравнение реакции гидролиза этого дипептида в присутствии соляной кислоты.
На основании данных условия задачи:
1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы дипептида;
2) установите его молекулярную формулу;
3) составьте структурную формулу дипептида, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;
4) напишите уравнение реакции гидролиза этого дипептида в присутствии соляной кислоты.
💡 Пошаговый разбор и решение:
1. Вычислим количества веществ углекислого газа, азота и воды, образующихся при сгорании дипептида, а также количества и массы входящих в них элементов:
$\nu ( $CO_2 ) = V ( $CO_2 ) /V_m =$ 1,792 л/22,4 л/моль = 0,08 моль$ отсюда $\nu ( $C ) = 0,08 моль; m ( C ) = 0,96 г$
$\nu ( $N_2 ) = V ( $N_2 ) /V_m = $0,448 л/22,4 л/моль = 0,02 моль$ отсюда $\nu ( $N ) = 0,04 моль; m ( N ) = 0,56 г$
$\nu ( $H_2$O ) = m ( H_2$O ) /M ( H_2$O ) = 1,44 г/18 г/моль = 0,08 моль$ отсюда $\nu ( $H ) = 0,16 моль; m ( H ) = 0,16 г$
Вычислим массу и количество вещества кислорода, входящего в состав дипептида:
$m ( O ) = m ( орг.в - во ) – m ( C ) – m ( N ) – m ( H ) = 2,64 г – 0,96 г – 0,56 г – 0,16 г = 0,96 г$
$\nu ( $O ) = 0,96 г/16 г/моль = 0,06 моль$
Обозначим молекулярную формулу дипептида как CxHyNzOw, тогда
$x : y : z : w = 0,08 : 0,16 : 0,04 : 0,06 = 4 : 8 : 2 : 3$
2. Молекулярная формула дипептида — C4H8N2O3.
3. Поскольку при гидролизе дипептида в присутствии соляной кислоты образуется только одна соль, то этой солью является гидрохлорид аминоуксусной кислоты. Структурная формула дипептида представляет собой:
$\ChemForm\put ( 120, - 270 ) \tetrahedral0==C;4==CH_2$ - - - NH - - - \tetrahedral0==C;2== ( yl ) ;3D==O;4==CH_2$ - - - NH_2$;3D==O;2==HO$
4. В присутствии соляной кислоты дипептид глицилглицин гидролизуется с образованием соли — гидрохлорида аминоуксусной кислоты:
$\ChemForm\put ( 120, - 270 ) \tetrahedral0==C;4==CH_2$ - - - NH - - - \tetrahedral0==C;2== ( yl ) ;3D==O;4==CH_2$ - - - NH_2$;3D==O;2==HO + 2HCl + H_2O \reactrarrow0pt1 cm 2\put ( 120, - 270 ) \tetrahedral0==C;2==HO;3D==O;4==CH_2$ - - - NH_3$ в степени ( + ) $Cl в степени ( - ) $$
$\nu ( $CO_2 ) = V ( $CO_2 ) /V_m =$ 1,792 л/22,4 л/моль = 0,08 моль$ отсюда $\nu ( $C ) = 0,08 моль; m ( C ) = 0,96 г$
$\nu ( $N_2 ) = V ( $N_2 ) /V_m = $0,448 л/22,4 л/моль = 0,02 моль$ отсюда $\nu ( $N ) = 0,04 моль; m ( N ) = 0,56 г$
$\nu ( $H_2$O ) = m ( H_2$O ) /M ( H_2$O ) = 1,44 г/18 г/моль = 0,08 моль$ отсюда $\nu ( $H ) = 0,16 моль; m ( H ) = 0,16 г$
Вычислим массу и количество вещества кислорода, входящего в состав дипептида:
$m ( O ) = m ( орг.в - во ) – m ( C ) – m ( N ) – m ( H ) = 2,64 г – 0,96 г – 0,56 г – 0,16 г = 0,96 г$
$\nu ( $O ) = 0,96 г/16 г/моль = 0,06 моль$
Обозначим молекулярную формулу дипептида как CxHyNzOw, тогда
$x : y : z : w = 0,08 : 0,16 : 0,04 : 0,06 = 4 : 8 : 2 : 3$
2. Молекулярная формула дипептида — C4H8N2O3.
3. Поскольку при гидролизе дипептида в присутствии соляной кислоты образуется только одна соль, то этой солью является гидрохлорид аминоуксусной кислоты. Структурная формула дипептида представляет собой:
$\ChemForm\put ( 120, - 270 ) \tetrahedral0==C;4==CH_2$ - - - NH - - - \tetrahedral0==C;2== ( yl ) ;3D==O;4==CH_2$ - - - NH_2$;3D==O;2==HO$
4. В присутствии соляной кислоты дипептид глицилглицин гидролизуется с образованием соли — гидрохлорида аминоуксусной кислоты:
$\ChemForm\put ( 120, - 270 ) \tetrahedral0==C;4==CH_2$ - - - NH - - - \tetrahedral0==C;2== ( yl ) ;3D==O;4==CH_2$ - - - NH_2$;3D==O;2==HO + 2HCl + H_2O \reactrarrow0pt1 cm 2\put ( 120, - 270 ) \tetrahedral0==C;2==HO;3D==O;4==CH_2$ - - - NH_3$ в степени ( + ) $Cl в степени ( - ) $$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 122547 • Задание №23
Установите соответствие между названием соли и отношением этой соли к гидролизу: к каждой позиции, обозначенно...
ID 126354 • Задание №34
Смесь сульфита кальция и карбоната кальция общей массой 60,0 г обработали избытком соляной кислоты. Выделивший...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Ответ правильный и полный, содержит следующие элементы:
— правильно произведены вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы вещества, и записана молекулярная формула вещества;
— записана структурная формула органического вещества, которая отражает порядок связи и взаимное расположение заместителей и функциональных групп в молекуле в соответствии с условием задания;
— с использованием структурной формулы органического вещества записано уравнение реакции, на которую дается указание в условии задания | 3
Правильно записаны два элемента ответа | 2
Правильно записан один элемент ответа | 1
Все элементы ответа записаны неверно | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Ответ правильный и полный, содержит следующие элементы:
— правильно произведены вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы вещества, и записана молекулярная формула вещества;
— записана структурная формула органического вещества, которая отражает порядок связи и взаимное расположение заместителей и функциональных групп в молекуле в соответствии с условием задания;
— с использованием структурной формулы органического вещества записано уравнение реакции, на которую дается указание в условии задания | 3
Правильно записаны два элемента ответа | 2
Правильно записан один элемент ответа | 1
Все элементы ответа записаны неверно | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №33 по предмету Химия:
ID 125873
Органическое вещество А содержит 11,97% азота, 9,40% водорода и 27,35% кислорода по массе и обр...
ID 125874
Органическое вещество А содержит 38,71% углерода и 51,61% кислорода по массе, остальное — водо...
ID 125875
Органическое вещество А содержит 57,83% углерода и 38,55% кислорода по массе, остальное — водо...
ID 125876
Двухосновная органическая кислота А представляет собой бесцветное твердое вещество, хорошо раст...
ID 125877
Двухосновная органическая кислота А представляет собой бесцветное твердое вещество, умеренно ра...