Cách xác định công thức Amin, Amino Axit

A. Phương pháp và ví dụ cách xác định công thức Amin, Amino Axit

Amin có tính bazo, tác dụng được với axit tạo muối.

Tùy theo số nhóm chức amin mà tác dụng với axit theo tỉ lệ xác định.

Ví dụ:

+) Amin bậc 1, đơn chức: RNH₂ + HCl → RNH₃Cl

+) Amin bậc 1, đa chức: R(NH₂)_n + nHCl → R(NH₃Cl)_n

Như vậy nếu biết số nhóm chức amin,ta suy ra tỉ lệ mol giữa axit với amin. Ngược lại từ tỉ lệ mol giữa axit và amin.

- Tương tự ở aminoaxit, sự có mặt nhóm amino làm cho nó tác dụng được với axit.

Bài 1: X là một amino axit. Khi cho 0,01 mol X tác dụng với HCl thì dùng hết 80 ml dung dịch HCl 0,125M và thu được 1,835 gam muối khan. Còn khi cho 0,01 mol X tác dụng với dung dịch NaOH thì cần dùng 25 gam dung dịch NaOH 3,2%. Hãy đề xuất công thức cấu tạo của X.

Hướng dẫn:

Gọi công thức tổng quát của X là: (H₂N)_xR(COOH)_y

Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 1,52 gam chất X cần 0,56 lit oxi (đkc), thu được hh khí gồm CO₂, N₂ và hơi nước. Sau khi ngưng tụ hơi nước hỗn hợp khí còn lại có khối lượng là 1,6 gam và có tỷ khối hơi đối với hiđro là 20. CTĐGN của X là

A. C₂H₆O₅N₂.

B. C₃H₈O₅N₂.

C. C₃H₁₀O₃N₂.

D. C₄H₁₀O₅N₂.

Hướng dẫn:

Sau khi ngưng tụ hơi nước hỗn hợp khí còn lại là CO₂ (a mol) và N₂ (b mol)

Ta có m_{hỗn hợp khí} = $m_{C{O}_2}$ + $m_{N_2}$ = 44a + 28b = 1,6

a = 0,03 mol; b = 0,01 mol.

- Đặt X là C_xH_yO_zN_t

n_C = $n_{C{O}_2}$ = 0,03 mol.

n_N = 2 × $n_{N_2}$ = 2 × 0,01 = 0,02 mol.

$m_{H_{2}O}$ = m_X + $m_{O_2}$- $m_{{}_{C{O}_2}}$ - $m_{H_{2}O}$= 1,52 + 0,025 × 32 - 0,03 × 44 - 0,01 × 28 = 0,72 gam.

n_H = 2 × $n_{H_{2}O}$ = 2 × 0,72/18 = 0,08 mol.

$n_{H_{2}O}$= n_{O trong $C{O}_2$}+ n_{O trong $H_{2}O$} = 0,03 × 2 + 0,04 - 0,025 × 2 = 0,05 mol.

Ta có x : y : z : t = n_C : n :_H n_O : n_N = 0,03 : 0,08 : 0,05 : 0,02 = 3 : 8 : 5 : 2

Vậy CTĐGN là C₃H₈O₅N₂

Đáp án B

Bài 3: Hợp chất hữu cơ X có thành phần theo khối lượng: C chiếm 63,72%; H chiếm 9,37%; O chiếm 14,52%; còn lại là nito. Xác định công thức phân tử của X biết khối lượng mol của X bé hơn 120. Viết công thức cấu tạo của X biết X mạch hở không phân nhánh, không làm mất màu dung dịch brom.

Hướng dẫn:

Ta có: %C = 63,72%; %H = 9,37%; %O = 14,52% ⇒ %N = 12,39%

Lập tỉ lệ :

Công thức đơn giản là C₆H₁₁ON, M < 120 ⇒ CTPT là C₆H₁₁ON.

Độ bất bão hòa của X là:

X mạch hở không làm mất màu dung dịch brom nên mạch hidrocacbon phải no, vậy 2 liên kết sẽ thuộc nhóm –C≡N.

Vậy có thể có các đồng phân là:

CH₂(OH)-CH₂-CH₂-CH₂-C≡N

CH₃-CH(OH)-CH₂-CH₂-CH₂-C≡N

CH₃-CH₂-CH(OH)-CH₂-₂-C≡N

CH₃-CH₂-CH₂-CH(OH)-CH₂-C≡N

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH(OH)-C≡N

Bài 4: Thủy phân polipeptit A người ta thu được:

Amino axit X có 40,4%C; 7,9%H; 15,7 %N và M_X = 89

Amino axit Y có 54,9%C; 10 %H; 10,7 %N và M_Y = 131

Amino axit Z có 46,4%C; 5,8 %H; 27 %N và M_Z = 155

Xác định công thức phân tử của X, Y, Z

Hướng dẫn:

Công thức phân tử của X là C_xH_yO_zN_t.

Ta có:

Công thức phân tử của X là C₃H₇O₂N, là α-amoni axit nên có công thức cấu tạo: CH₃-CH(NH₂)-COOH.

Tương tự đối với Y: C₆H₁₃O₂N

Công thức cấu tạo CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH(NH₂)-COOH

Đối với Z: C₆H₉N₃O₂ ⇒ CTCT: H₂N-C₄H₃-CH(NH₂)-COOH

B. Bài tập trắc nghiệm cách xác định công thức Amin, Amino Axit

Bài 1:

Ta có: n_HCl = 0,01 (mol) nên X chỉ chứa 1 nhóm amin. Mặt khác, X tác dụng NaOH theo tỉ lệ 1 : 1 nên chứa 1 nhóm -COOH. X là α-amino axit nên gọi công thức phân tử X: H₂N-CH(C_xH_y)-COOH

H₂N-CH(C_xH_y)-COOH + HCl → ClH₃N-CH(C_xH_y)-COOH

M_muối = 12x + y + 110,5 = 1,255/0,01 = 125,5

12 x + y = 15 ⇒ nghiệm hợp lí: x = 1; y = 3

X có mạch cacbon không phân nhánh, vậy X là: CH₃CH(NH₂)COOH