Obliczamy liczbę moli glicyloglicyny w 100 cm³ jej roztworu o stężeniu 1 mol/dm³:

$\begin{array}{ccc}1\mathrm{mol}& -& 1000\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3\\ x& -& 100\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3\end{array}$

$x=0,1\mathrm{mol}$

Obliczamy masę roztworu glicyloglicyny o objętości V = 100 cm³ i gęstości 1,2 g/cm³:

$d=\frac{m}{V}\Rightarrow m=d\cdot V$

gdzie:

d - gęstość,

m - masa,

V - objętość.

$m_r=1,2\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3}\cdot 100\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$

$m_r=120\mathrm{g}$

Wiemy, że proces hydrolizy przerwano gdy stężenie masowe aminokwasu w roztworze wyniosło 5%. Obliczamy masę glicyny obecną w roztworze w tym momencie:

$m_{\mathrm{H}{}_2\mathrm{N}-\mathrm{CH}{}_2-\mathrm{COOH}}=5\%\cdot 120\mathrm{g}$

$m_{\mathrm{H}{}_2\mathrm{N}-\mathrm{CH}{}_2-\mathrm{COOH}}=6\mathrm{g}$

Znając jej masę molową (H₂N-CH₂-COOH, M = 75 g/mol) obliczamy jej liczbę moli w roztworze w momencie w którym zakończono hydrolizę:

$n=\frac{m}{M}$

$n_{\mathrm{H}{}_2\mathrm{N}-\mathrm{CH}{}_2-\mathrm{COOH}}=\frac{6\mathrm{g}}{75\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}}$

$n_{\mathrm{H}{}_2\mathrm{N}-\mathrm{CH}{}_2-\mathrm{COOH}}=0,08\mathrm{mol}$

Na podstawie równania reakcji zauważamy, że hydroliza 1 mola glicyloglicyny skutkuje powstaniem dwóch moli glicyny. Skoro do momentu zakończenia doświadczenia powstało 0,08 mol glicyny to mamy pewność, że hydrolizie uległo 0,04 mol glicyloglicyny. Obliczamy liczbę moli, a następnie masę dipeptydu, która nie uległa temu procesowi:

$0,1\mathrm{mol}-0,04\mathrm{mol}=0,06\mathrm{mol}$

$m_s=0,06\mathrm{mol}\cdot 132\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}$

$m_s=7,92\mathrm{g}$

Obliczamy procentowe stężenie masowe glicyloglicyny w roztworze po zakończeniu hydrolizy:

$C_p=\frac{m_s}{m_r}\cdot 100\%$

$C_p=\frac{7,92\mathrm{g}}{120\mathrm{g}}\cdot 100\%$

$C_p=6,6\%$

 

Odpowiedź: Masowe stężenie procentowe glicyloglicyny w roztworze wynosi 6,6%.