Cho X, Y, Z là ba peptit đều mạch hở và MX > MY > MZ. Đốt cháy hoàn toàn a mol mỗi peptit X, Y hoặc Z đều thu được số mol CO2 nhiều hơn số mol H2O là a mol. Mặt khác, nếu đun nóng 69,8 gam hỗn hợp E (chứa X, Y và 0,16 mol Z; số mol của X nhỏ hơn số mol của Y) với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được dung dịch chỉ chứa 2 muối của alanin và valin có tổng khối lượng 101,04 gam. Phần trăm khối lượng của X có trong hỗn hợp E gần nhất với giá trị nào sau đây?

Do khi đốt a mol mỗi peptit đều thu được số mol CO2 nhiều hơn số mol H2O là a mol mà các peptit đều được tạo từ các aminoaxit no, có 1 nhóm NH2 và 1 nhóm COOH nên các peptit này có số lượng mắt xích như nhau.

Giả sử số mắt xích mỗi peptit là k → CTTQ: CnH2n+2−2k+kNkOk+1

CnH2n+2−2k+kNkOk+1→ nCO2 + n+1−0,5kH2O

              a                  na        a(n+1-0,5k)

→ na - a(n+1-0,5k) = a → k = 4

Vậy các peptit đều là tetrapeptit

Đặt npeptit = a mol → nNaOH = 4a mol; nH2O = a mol

BTKL: m peptit + mNaOH = m muoi + mH2O → 69,8 + 4a.40 = 101,04 + 18a → a = 0,22 mol

Đặt số mol muối của Ala và Val lần lượt là x và y (mol)

+) BTNT “Na”: x + y = nNaOH = 0,88 1

+) m muối = 111x + 139y = 101,04 (2)

Giải (1) và (2) được x = 0,76 mol và y = 0,12 mol

Sơ đồ bài toán:

69,8g XYZ:0,16→+NaOH vua đu     Ala−Na:aVal−Na:b

BTNT “C”: nC(X) = 2nAla−Na + 5nVal−Na = 2.0,76 + 5.0,12 = 2,12 mol

→ C trung bình = 2,12 : 0,22 = 9,6 chứng tỏ trong X có peptit có số C nhỏ hơn 9,6

Số mắt xích Val trung bình = 0,12 : 0,22 = 0,54 → Có peptit không chứa Val

→ CZ = 8 → Z là Ala4 M = 89.4 − 18.3 = 302

→ nAla(X, Y) = 0,76 − 0,16.4 = 0,12

Mặt khác:

nX + nY = 0,22 − 0,16 = 0,06 mol

mX + mY = m hh − mZ = 69,8 − 0,16.302 = 21,48 gam

→ M(X, Y) = 21,48 : 0,06 = 358 → Y là Ala3Val M = 330

Do Ala2Val2 (M = 358) nên X không thể là chất này. Có 2 trường hợp sau:

TH1:

X là AlaVal3 x mol

Y là Ala3Val y mol

x + y = 0,06

x + 3y = nAlaX,Y = 0,12

→ x = y = 0,03 loại do không thỏa mãn nX < nY

TH2:

X là Val4 x mol

Y là Ala3Val y mol

nAla(X,Y) = 3y = 0,12 → y = 0,04 → x = 0,02 (thỏa mãn)

→ %mX = 0,02.414/69,8.100% = 11,86% gần nhất với 12%

Đáp án cần chọn là: D