Номер 880, страница 208 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

880. Дипептид количеством 1 моль, формула которого $NH_2-\text{CH}_2-\overset{\text{O}}{\parallel}\text{C}-\text{NH}-\underset{\substack{\text{COOH} \\ \rule{0.4pt}{0.8em} \\ (\text{CH}_2)_2 \\ \rule{0.4pt}{0.8em}}}{\text{CH}}-\text{COOH},$
растворили в избытке водного раствора гидроксида натрия, смесь прокипятили до окончания реакции.

Напишите уравнение реакции и найдите массу вступившего в реакцию NaOH.

Дано:

$n(\text{дипептид}) = 1 \text{ моль}$

Найти:

$m(NaOH) - ?$

Решение:

В задаче дан дипептид, который при кипячении с избытком водного раствора гидроксида натрия ($NaOH$) подвергается щелочному гидролизу. В ходе реакции происходит разрыв пептидной связи, а также нейтрализация всех кислотных групп (карбоксильных групп) в молекуле.

Молекула данного дипептида имеет три функциональные группы, которые реагируют с $NaOH$:

1. Две карбоксильные группы ($-COOH$), каждая из которых реагирует с одной молекулой $NaOH$.
2. Одна пептидная связь ($-CO-NH-$), на гидролиз которой также расходуется одна молекула $NaOH$.

Следовательно, на взаимодействие с 1 моль дипептида потребуется $2 + 1 = 3$ моль гидроксида натрия.

Напишем суммарное уравнение реакции. При гидролизе дипептид распадается на соли соответствующих аминокислот: глицинат натрия и глутамат динатрия.

$NH_2CH_2CONHCH(COOH)(CH_2)_2COOH + 3NaOH \xrightarrow{t^\circ} NH_2CH_2COONa + NH_2CH(COONa)(CH_2)_2COONa + 2H_2O$

Согласно уравнению реакции, количество вещества гидроксида натрия в 3 раза больше количества вещества дипептида:

$n(NaOH) = 3 \cdot n(\text{дипептид})$

$n(NaOH) = 3 \cdot 1 \text{ моль} = 3 \text{ моль}$

Вычислим молярную массу гидроксида натрия ($NaOH$):

$M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$

Теперь найдем массу гидроксида натрия, вступившего в реакцию:

$m(NaOH) = n(NaOH) \cdot M(NaOH)$

$m(NaOH) = 3 \text{ моль} \cdot 40 \text{ г/моль} = 120 \text{ г}$

Ответ: масса вступившего в реакцию $NaOH$ составляет 120 г.