Tính chất hóa học của amino axit

Câu hỏi: Tính chất hóa học của amino axit

Lời giải: 

      - Các amino axit biểu hiện tính chất lưỡng tính, tính chất riêng của mỗi nhóm chức và có phản ứng trùng ngưng.

Cùng Top lời giải tìm hiểu chi tiết về tính chất hóa học của amino axit

I. Khái niệm

      - Amino axit là loại hợp chất hữu cơ tạp chức, phân tử chứa đồng thời nhóm amino (NH₂) và nhóm cacboxyl (COOH).

      - Tên gọi của các amino axit xuất phát từ tên axit cacboxylic tương ứng (tên hệ thống, tên thường) có thêm tiếp đầu ngữ amino và số (1, 2, 3,...) là tên thay thế hoặc chữ cái Hi-Lạp (α, β, ...) chỉ vị trí của nhóm NH₂ trong mạch là tên bán hệ thống. Ngoài ra, các α-amino axit có trong thiên nhiên thường được gọi bằng tên riêng (tên thường).

II. Cấu tạo phân tử và tính chất hóa học

1. Cấu tạo phân tử

      - Phân tử amino axit có nhóm cacboxyl (COOH) thể hiện tính axit và nhóm amino (NH₂) thể hiện tính bazơ nên thường tương tác với nhau tạo ra ion lưỡng cực:

      - Các amino axit là những hợp chất có cấu tạo ion lưỡng cực nên chúng là chất rắn kết tinh, tương đối dễ tan trong nước và có nhiệt độ nóng chảy cao (phân hủy khi nóng chảy).

2. Tính chất hóa học

      - Các amino axit biểu hiện tính chất lưỡng tính, tính chất riêng của mỗi nhóm chức và có phản ứng trùng ngưng.

Tính chất lưỡng tính

      - Glyxin phản ứng với axit vô cơ mạnh sinh ra muối (tính chất của nhóm NH₂) đồng thời cũng phản ứng với bazơ mạnh sinh ra muối và nước (do có nhóm COOH trong phân tử).

Tính axit - bazơ của dung dịch amino axit

Glyxin có cân bằng:

Axit glutamic có cân bằng:

Lysin có cân bằng:

Phản ứng riêng của nhóm COOH: phản ứng este hóa

      - Amino axit phản ứng với ancol khi có mặt axit vô cơ mạnh sinh ra este.

Phản ứng trùng ngưng

      - Khi đun nóng, các Ɛ- hoặc ω-amino axit tham gia phản ứng trùng ngưng tạo ra polime thuộc loại poliamit. Trong phản ứng này, OH của nhóm COOH ở phân tử amino axit này kết hợp với H của nhóm NH₂ ở phân tử amino axit kia thành nước và sinh ra polime do các gốc amino axit kết hợp với nhau. 

Thí dụ với axit Ɛ-aminocaproic:

III. Ứng dụng

      - Các amino axit thiên nhiên (hầu hết là α-amino axit) là những hợp chất cơ sở để kiến tạo nên các loại protein của cơ thể sống.

      - Một số amino axit được dùng phổ biến trong đời sống như muối mononatri của axit glutamic dùng làm gia vị thức ăn (gọi là mì chính hay bột ngọt), axit glutamic là thuốc hỗ trợ thần kinh, methionin là thuốc bổ gan.

Các dạng bài tập amino axit 

Có 3 dạng bài tập amino axit hay gặp trong hóa học:

1. Lý thuyết trọng tâm

      Để trả lời được dạng bài tập này yêu cầu các bạn học sinh cần phải nắm vững các ký thuyết liên quan đến amino axit là gì cũng như đặc điểm, tính chất của loại hóa chất này.

Ví dụ: Cho một amino axit X có phân tử khối là 117g/ mol. Hãy cho biết tên của X là gì?

A. Alanin               B. Glyxin                C. Valin              D. Lysin

Đáp án đúng là C. Để trả lời được câu hỏi này, bạn cần phải nhớ công thức cấu tạo hoặc khối lượng mol của các chất trên.

      Khối lượng của các amino axit

2. Phản ứng đốt cháy

      - Ở dạng bài tập phản ứng đốt cháy amino axit, các bạn cần phải dựa vào phương trình phản ứng tổng quát và các công thức sau:

C_nH_2n+1 + (3n-1.5)/2 O₂ -> (n+1/2) H₂O + 1/2 N₂

Công thức cần nhớ:

_nH₂O - _nCO₂ = 0.5 naminoaxit

Định luật bảo toàn số mol

      1/ Số n_{O (amino axit)} = 2n_{amino axit}

      2/ Số Số n_{O (amino axit)} + 2n _Opư= 2n_CO2 + n_H2O

      3/ n_{amino axit} = 2n_{N2 (sinh ra)}

Định luật bảo toàn khối lượng

m _{amino axit} = m_C + m_H + m_O + m_N

m _{amino axit} + m_{O2 pư} = m_CO2 + m_H2O + m_N2

3. Tính axit bazo

Khi giải dạng bài tập này, bạn cần lưu ý một số lý thuyết sau đây:

      - Lys sẽ khiến quỳ tím chuyển màu xanh.

      - Gly, Ala, Val sẽ không làm đổi màu quỳ.

      - Glu sẽ làm quỳ tím chuyển màu đỏ.

4. Bài tập áp dụng

Câu 1. Câu nào sau đây sai về tính chất vật lí của amino axit?

A. Tất cả đều là tinh thể, màu trắng                     B. Tất cả đều chất rắn.
C. Tất cả đều tan trong nước.                              D. Tất cả đều có nhiệt độ nóng chảy cao.

Đáp án đúng: A

Câu 2. Tên gọi của amino axit nào dưới đây là đúng?

A. H₂N-CH₂-COOH (glixerin)                                  

B. CH₃-CH(CH₃)-CH(NH₂)-COOH (valin)

C. CH₃-CH(NH₂)-COOH (anilin)              

D. HOOC.(CH₂)₂-CH(NH₂)-COOH (axit glutaric)

Đáp án đúng: C

Câu 3. Alanin có công thức hoá học là?

 A. H₂N–CH₂CH₂COOH.                              B. C₆H₅–NH₂.

 C. H₂N–CH₂COOH.                       D. CH₃CH(NH₂)–COOH.

Đáp án đúng: D

Câu 4. Phát biểu nào sau đây KHÔNG đúng?

A. Hợp chất H₂N–CH₂–COOH₃N–CH₃ là este của glyxin (hay glixin).

B. Aminoaxit là hợp chất hữu cơ tạp chức, phân tử chứa đồng thời nhóm amino và nhóm cacboxyl.

C. Trong dung dịch, H₂N–CH₂–COOH còn tồn tại ở dạng ion lưỡng cực H₃N+–CH₂–COO–.

D. Aminoaxit là những chất rắn, kết tinh, tan tốt trong nước và có vị ngọt.

Đáp án đúng: A

Câu 5. Quả gấc chín giàu chất nào nhất trong số các chất sau?

A. Vitamin A                                   B. Ete của vitamin A  

C. Este của vitamin A                      D.  β–caroten      

Đáp án đúng: D

Câu 6. Số đồng phân amino axit có công thức phân tử C₃H₇NO₂ là?

A. 3.                            B. 4.                            C. 2.                            D. 1.

Đáp án đúng: C

Câu 7. a- amino axit là amino axit mà nhóm amino gắn ở cacbon ở vị trí thứ mấy?

A. 1                  B. 2                       C. 3                       D. 4

Đáp án đúng: B