Question

При сжигании образца дипептида природного происхождения массой 32 г получено 26,88 л углекислого газа (н.у.), 21,6 г воды и 4,48 л азота (н.у.). При гидролизе данного дипептида в растворе гидроксида калия образуется только одна соль. Напишите уравнение реакции гидролиза дипептида в растворе гидроксида калия. На основании данных условия задания: 1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу органического вещества; 2) составьте возможную структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: по продуктам сгорания найти количество каждого элемента, определить молекулярную формулу, а затем на основе условия образования одной соли при гидролизе установить структуру дипептида.

**Вычисление количеств элементов:**

Количество вещества продуктов сгорания:

$$n(\ce{CO2}) = \frac{V(\ce{CO2})}{V_m} = \frac{26{,}88}{22{,}4} = 1{,}2 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{H2O}) = \frac{m(\ce{H2O})}{M(\ce{H2O})} = \frac{21{,}6}{18} = 1{,}2 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{N2}) = \frac{V(\ce{N2})}{V_m} = \frac{4{,}48}{22{,}4} = 0{,}2 	ext{ моль}$$

Количество атомов элементов в исходном веществе:

$$n(\ce{C}) = n(\ce{CO2}) = 1{,}2 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{H}) = 2n(\ce{H2O}) = 2 \cdot 1{,}2 = 2{,}4 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{N}) = 2n(\ce{N2}) = 2 \cdot 0{,}2 = 0{,}4 	ext{ моль}$$

Массы элементов:

$$m(\ce{C}) = n(\ce{C}) \cdot M(\ce{C}) = 1{,}2 \cdot 12 = 14{,}4 	ext{ г}$$

$$m(\ce{H}) = n(\ce{H}) \cdot M(\ce{H}) = 2{,}4 \cdot 1 = 2{,}4 	ext{ г}$$

$$m(\ce{N}) = n(\ce{N}) \cdot M(\ce{N}) = 0{,}4 \cdot 14 = 5{,}6 	ext{ г}$$

Масса кислорода:

$$m(\ce{O}) = m_{	ext{вещества}} - m(\ce{C}) - m(\ce{H}) - m(\ce{N}) = 32 - 14{,}4 - 2{,}4 - 5{,}6 = 9{,}6 	ext{ г}$$

$$n(\ce{O}) = \frac{m(\ce{O})}{M(\ce{O})} = \frac{9{,}6}{16} = 0{,}6 	ext{ моль}$$

**Определение молекулярной формулы:**

Мольное соотношение элементов:

$$n(\ce{C}) : n(\ce{H}) : n(\ce{O}) : n(\ce{N}) = 1{,}2 : 2{,}4 : 0{,}6 : 0{,}4$$

Разделим на наименьшее (0,4):

$$3 : 6 : 1{,}5 : 1$$

Умножим на 2:

$$6 : 12 : 3 : 2$$

Простейшая формула: $\ce{C6H12O3N2}$

Так как при гидролизе в растворе гидроксида калия образуется только одна соль, дипептид состоит из двух одинаковых аминокислот — аланина. Молекулярная формула совпадает с простейшей: $\ce{C6H12O3N2}$

**Структурная формула:**

Дипептид — аланил-аланин:

$$\ce{H2N-CH(CH3)-CO-NH-CH(CH3)-COOH}$$

**Уравнение гидролиза в растворе гидроксида калия:**

$$\ce{H2N-CH(CH3)-CO-NH-CH(CH3)-COOH + 2KOH -> 2CH3-CH(NH2)-COOK + H2O}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/BU8coruoPdEZvZT4W2N0aVZWCo0CNBOZ3cQ4rvhh.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/Z7JNUe8oR2PbduhtLJgQKu7XikvF8D01VOIRWJuz.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии