Giải bài tập SGK Hóa 12 Bài 12: Luyện tập Cấu tạo và tính chất của amin, amino axit và protein

Dung dịch chất nào dưới đây làm đổi màu quỳ tím thành xanh?

A. C₆H₅NH₂

B. H₂N-CH₂-COOH

C. CH₂CH₂CH₂NH₂

D. H₂N-CH(CH₂-CH₂-COOH)-COOH

Phương pháp giải

Để xác định hợp chất nào làm quỳ tím hóa xanh, cần nắm nguyên tắc sau:

Những chất làm quỳ tím chuyển sang màu xanh (tính bazơ):
- Amin R-NH₂ (từ C₆H₅NH₂).
- Muối của bazơ mạnh và axit yếu RCOONa.
- Aminoaxit có số nhóm NH₂ nhiều hơn số nhóm COOH.

Hướng dẫn giải

Dung dịch làm đổi màu quỳ tím thành xanh là CH₂CH₂CH₂NH₂

→ Đáp án C.

C₂H₅NH₂ trong H₂O không phản ứng với chất nào trong số các chất sau?

A. HCl

B. H₂SO₄

C. NaOH

D. Quỳ tím

Phương pháp giải

C₂H₅NH₂ trong H₂O mang tính bazơ nên không phản ứng với những chất có tính bazơ.

Hướng dẫn giải

A. C₂H₅NH₂  +  HCl → C₂H₅NH₃Cl

B. C₂H₅NH₂  +  H₂SO₄ → C₂H₅NH₃HSO₄

C. C₂H₅NH₂ trong H₂O mang tính bazơ như nên không phản ứng với những chất có tính bazơ như NaOH.

D. C₂H₅NH₂  + qùy tím→ quỳ hóa xanh.

→ Đáp án C.

Viết các phương trình hóa học của phản ứng giữa tirozin với các chất sau:

a) HCl

b) Nước brom

c) NaOH

d) CH₃OH/HCl (hơi bão hòa)

Phương pháp giải

Để viết phương trình hóa học của tirozin, cần nắm được tính chất hóa học của tirozin.

Hướng dẫn giải

Câu a

HO-C₆H₄CH₂CH(NH₂)-COOH + HCl → HOC₆H₄CH₂CH(NH₃Cl)-COOH

Câu b

HO-C₆H₄CH₂CH(NH₂)-COOH + Br₂ → HOC₆H₂Br₂CH₂CH(NH₂)-COOH + 2HBr

Câu c

HO-C₆H₄CH₂CH(NH₂)-COOH + 2NaOH → NaOC₆H₄CH₂CH(NH₂)-COONa + 2H₂O

Câu d

HO-C₆H₄CH₂CH(NH₂)-COOH + CH₃OH + HCl bão hòa → HOC₆H₄CH₂CH(NH₃Cl)-COOCH₃ + H₂O

Trình bày phương pháp hóa học phân biệt dung dịch từng chất trong các nhóm sau:

a) CH₃NH₂, NH₂-CH₂-COOH, CH₃COONa

b) C₆H₅NH₂, CH₃-CH(NH₂)-COOH, CH₂OH-CHOH-CH₂OH, CH₃-CHO

Phương pháp giải

Để phân biệt các chất trên cần nắm được đặc điểm cấu tạo của từng chất → tính chất hóa học của từng chất → Chọn thuốc thử cho phù hợp.

Hướng dẫn giải

Câu a: Phân biệt CH₃NH₂, NH₂-CH₂-COOH, CH₃COONa

- Trích mỗi dung dịch một ít làm mẫu thử.

- Nhúng quỳ tím lần lượt vào các mẫu thử:

• Mẫu thử không có hiện tượng gì là NH₂-CH₂-COOH.
• Hai mẫu thử còn lại làm quỳ tím hóa xanh là CH₃NH₂ và CH₃COONa.

- Dùng đũa thủy tinh nhúng vào dung dịch hai chất này rồi đưa lại gần miệng ống nghiệm chứa HCl đặc, mẫu nào có hiện tượng khói trắng là CH₃NH₂, còn lại là CH₃COONa.

CH₃NH₂ + HCl → CH₃NH₃Cl

Câu b: Phân biệt C₆H₅NH₂, CH₃-CH(NH₂)-COOH, CH₂OH-CHOH-CH₂OH, CH₃-CHO

-Trích mỗi chất một ít làm mẫu thử.

- Dùng Cu(OH)₂, nhận biết glixerol (tạo dung dịch xanh lam).

- Dùng Cu(OH)₂ đun nóng, nhận biết CH₃CHO (tạo kết tủa đỏ gạch).

- Dùng nước brom để nhận biết C₆H₅NH₂ (tạo kết tủa trắng).

Cho 0,01 mol amino axit A tác dụng vừa đủ với 80 ml dung dịch HCl 0,125M; sau đó đem cô cạn thì được 1,815 gam muối. Nếu trung hòa A bằng một lượng vừa đủ NaOH thì tỷ lệ mol giữa A và NaOH là 1 : 1.

a) Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của A, biết rằng phân tử của A có mạch cacbon không phân nhánh và A thuộc loại α-amino axit?

b) Viết công thức cấu tạo các đồng phân có thể có của A và gọi tên chúng theo danh pháp thay thế, khi

- Thay đổi vị trí nhóm amino.

- Thay đổi cấu tạo gốc hiđrocacbon và nhóm amino vẫn ở vị trí \(\alpha \).

Phương pháp giải

Câu a

• Bước 1: Tính số mol HCl, suy ra mol A  ⇒ số nhóm NH₂ trong A.
• Bước 2: n_A : n_NaOH = 1 : 1 ⇒ A chỉ có 1 nhóm COOH
• Bước 3: Tính khối lượng của A, suy ra công thức cấu tạo của A.

Câu b

Để xác định công thức cấu tạo cần nắm được cách đồng phân cấu tạo khi thay đổi vị trí nhóm amino và thay đổi cấu tạo gốc hiđrocacbon và nhóm amino vẫn ở vị trí \(\alpha \) .

Hướng dẫn giải

Câu a: Công thức phân tử và công thức cấu tạo của A

n_HCl = 0,08.0,125 = 0,01 (mol)

n_HCl = n_A ⇒ A chỉ có 1 nhóm NH₂

\({M_A} = \frac{{1,815 - 0,01.36,5}}{{0,01}} = 145\;(g/mol)\)

n_A : n_NaOH = 1 : 1 ⇒ A chỉ có 1 nhóm COOH

Gọi công thức của A là H₂N-R-COOH

⇒ m_R = 145 - 45 -16 = 84 (gam)

Biện luận suy ra R là gốc C₆H₁₂

Vì A không phân nhánh và A thuộc loại α-amino axit nên CTCT của A là:

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH(NH₂)-COOH

Câu b: Công thức cấu tạo các đồng phân có thể có của A và gọi tên chúng theo danh pháp thay thế

Công thức cấu tạo có thể có của A là:

- Khi thay đổi vi trị nhóm amoni:

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH(NH₂)-COOH: axit 2 - aminoheptanoic

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH(NH₂)-CH₂-COOH: axit 3 - aminoheptanoic

CH₃-CH₂-CH₂-CH(NH₂)-CH₂-CH₂-COOH: axit 4 - aminoheptanoic

CH₃-CH₂-CH(NH₂)-CH₂-CH₂-CH₂-COOH: axit 5 - aminoheptanoic

CH₃-CH(NH₂)-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-COOH: axit 6 - aminoheptanoic

CH₂(NH₂)-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-COOH: axit 7 - aminoheptanoic

- Thay đổi cấu tạo gốc hiđrocacbon và nhóm amino vẫn ở vị trí:

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-C(CH₃)(NH₂)-COOH: axit 2-amino-2-metylhexanoic

CH₃-CH₂-CH₂-CH(CH₃)-CH(NH₂)-COOH: axit 2-amino-3-metylhexanoic

CH₃-CH₂-CH(CH₃)-CH₂-CH(NH₂)-COOH: axit 2-amino-4-metylhexanoic

CH₃-CH(CH₃)-CH₂-CH₂-CH(NH₂)-COOH: axit 2-amino-5-metylhexanoic

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH(NH₂)-COOH: axit 2-aminoheptanoic

CH₃-CH₂-C(CH₃)₂-CH(NH₂)-COOH: axit 2-amino-3,3-đimetylpentanoic

CH₃-C(CH₃)₂-CH₂-CH(NH₂)-COOH:axit 2-amino-4,4-đimetylpentanoic

CH₃ CH₂-CH(CH₃)-C(CH₃)(NH₂)-COOH: axit 2-amino-2,3-đimetylpentanoic

CH₃- CH(CH₃)-CH₂-C(CH₃)(NH₂)-COOH: axit 2-amino-2,4-đimetylpentanoic 

CH₃-CH(CH₃)-C(CH₃)-CH(NH₂)-COOH: axit 2-amino-3,4-đimetylpentanoic 

CH₃-C(CH₃)₂-C(CH₃)(NH₂)-COOH: axit 2-amino-2,3,3-trimetylbutanoic

Vậy:

• Thay đổi vị trí nhóm amoni thì ta viết được 6 đồng phân.
• Thay đổi cấu tạo gốc hiđrocacbon và nhóm amino vẫn ở vị trí  viết được 11 đồng phân.