Знаємо, розуміємо
Вправа 1. Назвіть загальні формули та характеристичні групи амінокислот, наведіть приклади цих сполук.
Загальна напівструктурна формула амінокислот: NH2―(CH2)n―COOH.
Характеристичні групи амінокислот: аміногрупа NH2 (група амінів) і карбоксильна група СООН (група карбонових кислот).
Приклади амінокислот: аміноетанова NH2―CH2―COOH, амінопропанова NH2―(CH2)2―COOH, амінобутанова NH2―(CH2)3―COOH
Вправа 2. Як складають назви амінокислот за систематичною номенклатурою? За систематичною номенклатурою назви амінокислот утворюють за таким алгоритмом:
1) нумеруємо найдовший карбоновий ланцюг, починаючи з атома Карбону в карбоксильній групі;
2) у назві речовини перед префіксом «аміно» записують локант (локанти) аміногрупи (аміногруп, якщо їх кілька);
3) складаючи назву амінокислоти, вуглеводневі залишки та аміногрупу називають в алфавітному порядку.
Вправа 3. Чому амінокислоти називають амфотерними органічними сполуками? Амінокислоти називають амфотерними органічними сполуками, бо вони виявляють властивості як карбонових кислот, так і основ.
Вправа 4. Поясніть особливості амфотерних властивостей амінокислот порівняно з властивостями амфотерних гідроксидів. На відміну від амфотерних неорганічних сполук, амінокислоти взаємодіють між собою.
Вправа 5. Що ви дізналися про утворення і склад пептидної групи, її роль у синтезі білків? Відбувається реакція між аміногрупою однієї молекули й карбоксильною групою іншої. Зв’язок між амінокислотами здійснюється за рахунок групи, яку називають пептидною групою.
O H ││ │ ―C―N― |
За допомогою пептидної групи залишки α-амінокислот сполучаються в різній послідовності і забезпечують існування в природі найскладніших і найважливіших біополімерів — білків.
Застосовуємо
Завдання 1. Укажіть назви речовин, які взаємодіють з натрій гідроксидом.
А етаналь
Б аміноетанова кислота
В метанамін
Г пропанова кислота
Відповідь: Б, Г
Завдання 2. Складіть рівняння реакції утворення трипептиду аміноетанової кислоти.
Завдання 3. Обчисліть кількість речовини аміноетанової кислоти, що прореагувала з утворенням дипептиду і води масою 90 г.
Відомо: m(H2O)=90 г
Знайти: y(H2N―CH2―COOH)-?
Розв'язування
І спосіб
M(H2O)=18 г/моль
γ(H2О)=m(H2О):M(H2О)=90 г : 18 г/моль=5 моль
Записуємо рівняння реакції:
2H2N―CH2―COOH -> H2N―CH2―C―N―CH2―COOH + H2O ││ │ О Н |
За рівнянням реакції γ(H2N―CH2―COOH):γ(H2O)=2:1, тому
γ(H2N―CH2―COOH)=2•γ(H2О)=2•5 моль=10 моль
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції:
____х моль______ 90 г 2H2N―CH2―COOH -> H2N―CH2―C―N―CH2―COOH + H2O ____2 моль______ ││ │ 18 г О Н |
M(H2O)=18 г/моль, маса 1 моль=18 г
х=90 г • 2 моль : 18 г = 10 моль
Відповідь: 10 моль аміноетанової кислоти
Завдання 4. Складіть рівняння взаємодії аміноетанової кислоти з:
а) калій гідроксидом;
H2N―CH2―COOH + KOH -> H2N―CH2―COOK + H2O
б) хлоридною кислотою.
H2N―CH2―COOH + HCl -> [H3N―CH2―COOH]Cl-
У якому випадку маса добутої солі буде більшою:
а) внаслідок взаємодії аміноетанової кислоти з розчином калій гідроксиду масою 200 г і масовою часткою лугу 11,2%;
Відомо: m(розчину)=200 г, ω(KOH)=11,2%
Знайти: m(H2N―CH2―COOK)-?
Розв'язування
І спосіб
m(KOH)=(ω(KOH)•m(розчину)):100%=(11,2%•200 г):100%=22,4 г
M(KOH)=56 г/моль
γ(KOH)=m(KOH):M(KOH)=22,4 г : 56 г/моль=0,4 моль
Записуємо рівняння реакції:
H2N―CH2―COOH + KOH -> H2N―CH2―COOK + H2O
За рівнянням γ(H2N―CH2―COOK):γ(KOH)=1:1, тому
γ(H2N―CH2―COOK)=γ(KOH)=0,4 моль
М(H2N―CH2―COOK)=113 г/моль
m(H2N―CH2―COOK)=γ(H2N―CH2―COOK)•M(H2N―CH2―COOK)=
=0,4 моль•113 г/моль=45,2 г
ІI спосіб
m(KOH)=(ω(KOH)•m(розчину)):100%=(11,2%•200 г):100%=22,4 г
Записуємо рівняння реакції:
x г 22,4 г
H2N―CH2―COOH + KOH -> H2N―CH2―COOK + H2O
113 г 56 г
M(KOH)=56 г/моль, маса 1 моль=56 г
М(H2N―CH2―COOK)=113 г/моль, маса 1 моль=113 г
х=113 г • 22,4 г : 56 г = 45,2 г
Відповідь: 45,2 г солі
б) внаслідок взаємодії аміноетанової кислоти з хлоридною кислотою масою 100 г і масовою часткою гідроген хлориду 7,3%?
Відомо: m(розчину)=100 г, ω(HCl)=7,3%
Знайти: m([H3N―CH2―COOH]Cl-)-?
Розв'язування
І спосіб
m(HCl)=(ω(HCl)•m(розчину)):100%=(7,3%•100 г):100%=7,3 г
M(HCl)=36,5 г/моль
γ(HCl)=m(HCl):M(HCl)=7,3 г : 36,5 г/моль=0,2 моль
Записуємо рівняння реакції:
H2N―CH2―COOH + HCl -> [H3N―CH2―COOH]Cl-
За рівнянням реакції γ([HCl):γ([H3N―CH2―COOH]Cl-)=1:1, тому
γ([H3N―CH2―COOH]Cl-)=γ(HCl)=0,2 моль
М([H3N―CH2―COOH]Cl-)=111,5 г/моль
m([H3N―CH2―COOH]Cl-)=γ([H3N―CH2―COOH]Cl-)•M([H3N―CH2―COOH]Cl-)=
=0,2 моль•111,5 г/моль=22,3 г
ІI спосіб
m(HCl)=(ω(HCl)•m(розчину)):100%=(7,3%•100 г):100%=7,3 г
M(HCl)=36,5 г/моль
Записуємо рівняння реакції:
7,3 г х г
H2N―CH2―COOH + HCl -> [H3N―CH2―COOH]Cl-
36,5 г 111,5 г
M(HCl)=36,5 г/моль, маса 1 моль=36,5 г
М([H3N―CH2―COOH]Cl-)=111,5 г/моль, маса 1 моль = 111,5 г
х=7,3 г • 111,5 г : 36,5 г = 22,3 г
Відповідь: 22,3 г солі
Відповідь: у випадку a)