Bài tập dẫn xuất của amin và amino axit

X + NaOH tạo 2 khí làm xanh quì ẩm => X là muối kép của amoni; amin khí với axit vô cơ H₂CO₃

Các CT thỏa mãn là : NH₄O-COO-NH(CH₃)₃ ; CH₃NH₃O-COO-NH₃C₂H₅ ; CH₃NH₃O-COO-NH₂(CH₃)₂

Có 3 CTCT thỏa mãn

Do X + NaOH tạo muối của amino axit và ancol

=> X là este của amino axit

=>Các CT thỏa mãn là : H₂N-C₂H₄-COO-CH₃; H₂N-CH₂(CH₃)-COO-CH₃; H₂N-CH₂-COO-C₂H₅

=> Có 3 CTCT

(NH₄)(CH₃CH₂NH₃)CO₃ thỏa mãn vì + NaOH tạo etylamin và amoniac đều là khí làm quì ẩm hóa xanh; trong đó etylamin phản ứng với HNO₂ tạo N₂ ; chất vô cơ sau phản ứng chính là Na₂CO₃.

Khi X + NaOH => thay thế 1 gốc CH₃ thành 1 gốc Na => X là H₂N-CH₂-COOCH₃

Khi Y + NaOH => thay thế 1 gốc NH₄ thành 1 gốc Na => Y là CH₃-CH₂-COONH₄

Vì X phản ứng được cả với dung dịch axit và dung dịch kiềm

=> X phải là muối của axit H₂CO₃ và amin 

=> X có thể là: 

CH₃CH₂CH₂NH₃HCO₃

(CH₃)₂CHNH₃HCO₃

CH₃CH₂NH₂(CH₃)HCO₃

(CH₃)₃NHHCO₃

X + NaOH → chất khí T làm xanh quỳ ẩm

→ X là muối của amin và axit HNO₃ → X có công thức cấu tạo là CH₃NH₃NO₃

Ta có: n_X = n_khí = 0, 1 ⇒ m_m’ = 0, 1.(23 + 62) = 8, 5gam

Từ dữ kiện đề cho ta có : X phải là muối nitrat của amin thể khí

=> X là C₂H₅NH₃NO₃ hoặc (CH₃)₂NH₂NO₃

Do các phản ứng tương tự nhau nên chỉ cần xét 1 TH

C₂H₅NH₃NO₃ + NaOH → C₂H₅NH₂ + NaNO₃ + H₂O

=> chất rắn gồm : 0,1 mol NaNO₃ và 0,1 mol NaOH dư

=> m = 12,5 gam

\({n_X} = \dfrac{{10,3}}{{103}} = 0,1\,\,mol\)

X tác dụng NaOH tạo khí Y nên X : R₁COOH₃NR₂

Dung dịch Z làm mất màu nước Brom nên R₁ có liên kết đôi C=C, suy ra R₁ ≥ 27 (1)

Khí Y làm giấy quì tím ẩm hóa xanh nên Y : R₂NH₂ và M_Y > 29  =>R₂ + 16 > 29

=> R₂ >13 (2)

Ta có :  M_X =  R₁ + R₂ + 61 = 103 suy ra R₁ + R₂ = 42 (3)

Từ (1), (2), (3) → R₁ = 27 (CH₂=CH-) và R₂ = 15 (CH₃-)

CH₂=CH-COOH₃NCH₃ + NaOH → CH₂=CH-COONa  + CH₃NH₂ + H₂O

0,1 mol                                                            0,1 mol

→ m = 0,1.94 = 9,4 gam

n_X = 1,82/91= 0,02 (mol)

X là muối của axit cacboxylic đơn chức và gốc amin: RCOONH₃R’

RCOONH₃R’   + NaOH  →  RCOONa + R’NH₂  + H₂O

0,02                             →         0,02

Do đó R + 67 = 1,64/0,02= 82 →  R = 15 (CH₃)

Vậy công thức phân tử của X là: CH₃COONH₃CH₃

\({n_C}:{\rm{ }}{n_H}_{}:{\rm{ }}{n_N}:{\rm{ }}{n_O} = \dfrac{{40,449}}{{12}}:\dfrac{{7,865}}{1}:\dfrac{{15,73}}{{14}}:\frac{{35,956}}{{16}} = 3,37:7,865:1,124:2,25 = 3:7:1:2\)

→ CTPT của X là C₃H₇NO₂

n_X = 4,45 / 89 = 0,05 mol

→ M_{muối khan} = 4,85 / 0,05 = 97 → muối khan là H₂N-CH₂-COONa

 → CTPT của X dạng C₄H₁₁O_xN

Nhận thấy 4 đáp án X đều có 2 nguyên tử O → CTPT của X là C₄H₁₁O₂N

X tác dụng với NaOH thu được một sản phẩm là CH₃COONa → X là muối của axit CH₃COOH và amin C₂H₅NH₂

X có CTPT C₃H₁₂N₂O₃. X tác dụng với dung dịch NaOH (đun nóng nhẹ) hoặc HCl đều có khí thoát ra 

=> X chỉ có thể là muối của H₂CO₃ và amin

→ X là  NH₄O-COONH₃C₂H₅

       (NH₄)(NH₃C₂H₅)CO₃ + 2NaOH → Na₂CO₃ + NH₃ + C₂H₅NH₂ + 2H₂O

n_X = 0,15 mol  ; n_NaOH = 0,4 mol

=> NaOH dư 0,1 mol

=> m = m_{NaOH dư} + m_Na2CO3 =19,9 gam

X có dạng C_nH_2n+4O₃N₂ → X tạo bởi amin no và HNO₃ → X có CTCT là C₃H₇NH₃NO₃

→ muối vô cơ là NaNO₃ với số mol 0,03 mol

=> m = 0,03.122 = 3,66g

Theo bài ra A có CTCT : HCOONH₄  → B có công thức cấu tạo: HCOOH₃NCH₃  (Vì sau phản ứng chỉ tạo ra một muối duy nhất là HCOONa)

n_HCOONa = 0,04mol  →  m_khí = 0,04.27,5 = 1,1 gam 

m_H2O = 0,04.18 = 0,72 gam

m_NaOH = 0,04.40 = 1,6  gam

Theo ĐLBT khối lượng ta có: m_X = 2,72 + 1,1 + 0,72 - 1,6 = 2,94 gam

CTPT : C₂H₇NO₂

PTHH :  CH₃COONH₄ + NaOH → CH₃COONa + NH₃  + H₂O  (1)

               HCOOH₃NCH₃ + NaOH →  HCOONa + CH₃NH₂   + H₂O  (2)

Theo (1) và (2) : n_Z = 0,2 ( mol ) = n_NaOH = n_H2O = n_hhX

m_muối = 77.0,2 + 40.0,2 - 18.0,2 - 13,75.2.0,2 = 14,3 (gam)

Hướng dẫn giải

Hợp chất X có công thức C₂H₇NO₂ có phản ứng tráng gương → có công thức cấu tạo: HCOOH₃NCH₃

PTHH : HCOOH₃NCH₃ + NaOH → HCOONa + CH₃NH₂  + H₂O

                 0,15 mol               →            0,15mol

m = 68.0,15 = 10,2 gam

X + NaOH → T (hỗn hợp 2 khí đều làm xanh quỳ ẩm)

→ 2 chất trong X là (CH₃NH₃)(NH₄)CO₃ và Z là CH₃COONH₄ (hoặc HCOONH₃CH₃)

2 khí thu được là CH₃NH₂ và NH₃

(CH₃NH₃)(NH₄)CO₃ + 2NaOH → CH₃NH₂ + NH₃ + Na₂CO₃ + 2H₂O

               x                         →                    x     →     x

CH₃COONH₄ + NaOH → NH₃ + CH₃COONa + H₂O

             y                  →           y

=>  $\left\{ \begin{array}{l}2x{\rm{ }} + {\rm{ }}y{\rm{ }} = {\rm{ }}0,25\\110x{\rm{ }} + {\rm{ }}77y{\rm{ }} = {\rm{ }}14,85\end{array} \right.$

=> x = 0,1 mol và  y = 0,05 mol

Nếu Z là HCOONa => m_muối = 14 gam (không có đáp án)

Nếu Z là CH₃COONa => m_muối = 14,7 gam 

Glyxin: C₂H₅NO₂ (H₂N-CH₂-COOH)

Alanin: C₃H₇NO₂ (H₂N-CH(CH₃)-COOH)

Amoni acrylat: C₃H₇NO₂ (CH₂=CH-COONH₄)

Etylamin: C₂H₇N (C₂H₅NH₂)

Do Alanin và Amoni acrylat có cùng công thức phân tử nên ta coi hỗn hợp ban đầu gồm:

C₂H₅NO₂ (x mol)

C₃H₇NO₂ (y mol)

C₂H₇N (z mol)

Ta có:

+ n_BaCO3 = n_CO2 = 41,37 : 197 = 0,21 mol

+ m _{dd giảm} = m_BaCO3 - (m_CO2 + m_H2O) => 26,82 = 41,37 - (0,21.44 + m_H2O) => m_H2O = 5,31 gam

=> n_H2O = 0,295 mol

+ n_N2 = 1,008 : 22,4 = 0,045 mol

BTNT "C": 2x + 3y + 2z = 0,21

BTNT "H": 5x + 7y + 7z = 2n_H2O = 2.0,295

BTNT "N": x + y + z = 2n_N2 = 2.0,045

Giải hệ thu được x = 0,02; y = 0,03; z = 0,04

=> m = 0,02.75 + 0,03.89 + 0,04.45 = 5,97 gam

P: C₃H₁₂N₂O₃ có CTCT (CH₃NH₃)₂CO₃

Q: C₂H₇NO₃ có CTCT CH₃NH₃HCO₃

Khí Z: CO₂

Khí Y: CH₃NH₂

PTHH: (CH₃NH₃)₂CO₃ + 2HCl → 2CH₃NH₃Cl + CO₂↑ + H₂O

CH₃NH₃HCO₃ + HCl →  CH₃NH₃Cl + CO₂↑ + H₂O

(CH₃NH₃)₂CO₃ + 2NaOH → Na₂CO₃ + 2CH₃NH₂ + 2H₂O

CH₃NH₃HCO₃ + 2NaOH → Na₂CO₃ + CH₃NH₂ + 2H₂O

1. Đúng vì M_Y = 31 < M_Z = 44
2. Sai vì khis CO₂ làm đỏ giấy quỳ tím ẩm
3. Sai vì M_Y = 31 < M_Z = 44
4. Sai vì khí CH₃NH₂ làm xanh giấy quỳ tím ẩm

Các công thức cấu tạo phù hợp là:

H₂N-CH₂-CH₂COOCH₃ (metyl β-aminopropionat)

CH₃-CH(NH₂)-COOCH₃ (metyl α-aminopropionat)

H₂N-CH₂COOCH₂-CH₃ (etyl aminoaxetat)