5. При взаимодействии неизвестной аминокислоты массой 22,25 г с гидроксидом натрия образовалась соль массой 27,75 г. Определите формулу аминокислоты.

5. Определение формулы аминокислоты:

Дано:

• Масса аминокислоты (m(AA)) = 22,25 г
• Масса соли (m(salt)) = 27,75 г

Найти: Формулу аминокислоты.

Решение:

1. Запишем уравнение реакции:

   Общая формула аминокислоты: R-CH(NH₂)COOH. При реакции с NaOH образуется соль:

   R-CH(NH₂)COOH + NaOH → R-CH(NH₂)COONa + H₂O

2. Найдем молярные массы:

   Разница в массах между солью и аминокислотой обусловлена заменой атома водорода (H) в карбоксильной группе на атом натрия (Na). Разница в молярных массах:

   ΔM = M(Na) - M(H) = 23 г/моль - 1 г/моль = 22 г/моль

   Эта разница в 22 г/моль приходится на одну аминокислотную группу.

3. Рассчитаем прирост массы на 1 моль вещества:

   Прирост массы на моль аминокислоты = m(salt) - m(AA) = 27,75 г - 22,25 г = 5,5 г

   Это прирост массы на 1 моль аминокислоты. Если бы мы брали 1 моль аминокислоты, то прирост составил бы 22 г/моль. Так как прирост 5,5 г, это значит, что мы взяли:

   n = 5,5 г / 22 г/моль = 0,25 моль

   То есть, 22,25 г аминокислоты составляют 0,25 моль.

4. Рассчитаем молярную массу аминокислоты:

   M(AA) = m(AA) / n = 22,25 г / 0,25 моль = 89 г/моль

5. Определим формулу аминокислоты:

   Молярная масса аминокислоты равна 89 г/моль. Проверим известные аминокислоты:

   • Глицин (C₂H₅NO₂): M = 2*12 + 5*1 + 14 + 2*16 = 24 + 5 + 14 + 32 = 75 г/моль (не подходит)
   • Аланин (C₃H₇NO₂): M = 3*12 + 7*1 + 14 + 2*16 = 36 + 7 + 14 + 32 = 89 г/моль (подходит!)

Ответ: Формула аминокислоты — C₃H₇NO₂ (аланин).