Brómtimol kék szerkezete, tulajdonságai, előkészítése és felhasználása

az brómtimol kék A környezet pH-jára érzékeny festék, és számos laboratóriumi reakcióban indikátorként használták. Az indikátor egy szerves festék, amelynek színe a H ion koncentrációjától függ₃O⁺ vagy a közeg pH-ját. A megjelenített szín miatt az indikátor az oldat savasságát vagy bázisosságát jelezheti.

A brómtimol kék aktív indikációs skála 6,0 és 7,6 között van. A 6,5-nél kisebb közeg pH-jában sárga színt mutat. Amikor a közeg pH-ja 6,5 ​​és 7,6 között változik, zöld színt kap. 7,6-nál nagyobb pH-nál a színe kék.

Ez a tulajdonság ezt a mutatót nagyon hasznosnak teszi, mivel a pH-értéket a semlegességhez közeli szinten lehet használni; pontosan ott, ahol fiziológiai folyamatok lépnek fel.

A bróm-timol-kék vizes oldatban történő ionizálása a következő módon vázlatosan:

HIn (sárga szín) + H₂O  <=>  -ban^- (kék szín) + H₃O⁺

Amikor a indikátor protonálódik (HIn), sárga színt kap; mivel ha az indikátor nem felejtődik be (In^-) kék színűvé válik.

index

• 1 Kémiai szerkezet
  • 1.1 A pH változása
• 2 Tulajdonságok
  • 2.1 Kémiai név
  • 2.2 Molekuláris képlet
  • 2.3 Molekulatömeg
  • 2.4 Fizikai megjelenés
  • 2.5 Kémiai jellemzők
  • 2.6 Ion disszociációs állandó (Ka)
  • 2.7 Aktív kijelzési tartomány
  • 2.8 Sűrűség
  • 2.9 Olvadáspont
  • 2.10 Forráspont
  • 2.11 Oldhatóság
  • 2.12 Stabilitás
  • 2.13 A fény felszívódása
• 3 Felhasználások és alkalmazások
  • 3.1 Az anyagcsere-vizsgálatokban
  • 3.2 A szülészetben
  • 3.3 Egyéb felhasználások
• 4 Előkészítés
• 5 Referenciák

Kémiai szerkezet

A felső képen a brómtimol-kék szerkezete egy sáv- és gömbmodellt ábrázol 7-nél alacsonyabb pH-nál. A barna rudak összesen a bróm atomok felelnek meg.

A három aromás gyűrű mindegyike a metilcsoportokkal együtt CH₃, és terc-butil, a timolcsoport; és Br-vel rendelkeznek, onnan jön az oka annak, hogy „bromotimolnak” hívják..

Az R-SO szulfonátcsoport az alsó részen látható₃^-, piros és sárga gömbökkel. Ez a csoport egy O-atomon keresztül kapcsolódik a központi szénhez, amely a három aromás gyűrűt összekapcsolja.

A pH változása

Bár ez a molekulaszerkezet nem változik radikálisan savas vagy bázikus pH-val, az elektronikus állapotát megváltoztatják, és azt a megoldások színváltozásai tükrözik..

A pH 7 alatt a mutató sárga és a kép szerkezetét veszi figyelembe; de ha a pH bázissá válik, a -OH csoportok deprotonálódnak és kettős kötés alakulhat ki C = O.

Ennek eredményeképpen a molekula konjugált rendszere (az összes rezonáns kettős kötésé) eléggé változik, hogy az elektronok már nem szívják fel ugyanazokat a fotonokat, és az oldat sárgaről kékesre változik..

Másrészt, ha a pH jóval 7-nél alacsonyabb, a jelző színe sárgaről pirosra változik. Itt a konjugált rendszer változása a -OH-OH-csoportok protonálódásának köszönhető₂⁺. -

Mind a savas, mind a bázikus közegben a molekula elveszíti a stabilitást, elnyeli az alacsonyabb energiájú fotonokat, hogy lehetővé tegye a nézők által érzékelt színekért felelős elektronikus átmeneteket..

És mi van a fő kép zöld színével? Amikor a pH-érték 7,1-re közeledik, a molekulák egy kis része elveszíti a protonokat, kék színt adva, amely sárga színnel keverve zöld színt ad.

tulajdonságok

Kémiai név

Brómtimol kék vagy 3,3'-dibróm-timolszulfonaftalein.

Molekuláris képlet

C₂₇H₂₈Br₂O₅S.

Molekulatömeg

624,384 g / mol.

Fizikai megjelenés

Szilárd színű por, amely rózsaszín és lila között oszcillál.

Kémiai jellemző

Az oldat gyenge savaként működik. Ha savas közegben protonálódik, akkor sárga színt kap, semleges pH-n zöld, és ha lúgos pH-n deprotonálódik, kék lesz..

Ion disszociációs állandó (Ka)

7,9 x 10^-8.

Aktív kijelzési tartomány

pH 6,0-7,6. Ez annak köszönhető, hogy jelen van a bróm atomok, amelyek az elektronok kivonásával járnak, és két mérsékelt elektron donor csoport (alkil szubsztituens)..

sűrűség

1,25 g / cm3³.

Olvadáspont

202 ° C (396 ° F).

Forráspont

184,9 ° C.

oldhatóság

Vízben és olajban kevéssé oldódik. Hasonlóképpen, rosszul oldódik a nem poláros oldószerekben, például benzolban, toluolban és xilolban, és gyakorlatilag oldhatatlan a petroléterben. Oldható vizes oldatokban és alkoholban.

stabilitás

Szobahőmérsékleten stabil és erős oxidálószerekkel összeegyeztethetetlen.

A fény felszívódása

A protonált forma maximális felszívódása 427 nm hullámhosszon (λ) van, így a sárga fényt savoldatokban továbbítjuk, és a deprotonált forma maximális felszívódása 602 nm hullámhosszon (λ), kék fényt adva lúgos pH-n.

Felhasználások és alkalmazások

Az anyagcsere-vizsgálatokban

A brómtimol kéket számos olyan eljárásban használják, amelyben szén-dioxid (CO) keletkezik₂), azzal a következménnyel, hogy karbonsav keletkezik (H)₂CO₃), amely savanyítja a közeget; a brómtimol kék színének változása.

Ha egy személy fizikai testmozgást végez, és egy olyan csőhöz van csatlakoztatva, amely viszont egy bróm-timol-kék oldattal rendelkező tartályhoz kapcsolódik, a következő jelenség figyelhető meg: a fizikai aktivitás növekedése és az anyagcsere, a CO-termelés növekedése lesz₂.

A CO₂ reagál a vízzel, szén-savat képezve, H₂CO₃, a későbbiekben disszociál a H ion felszabadítása⁺ és a közeget megsavanyítjuk. Ennek következtében a bromotimol kék sárga színt kap, ami a közeg savasságát bizonyítja.

A szülészetben

A bromotimol kéket a szülészetben használják a korai membrántöredezés kiemelésére. A magzatvíz általában 7,7-nél magasabb pH-értékkel rendelkezik, így a bróm-timol-kék kékre vált, amikor érintkezik az amnio-ból kilépő folyadékkal..

A hüvelyi pH általában savas, így a bróm-timol kék sárga színű. A színének kékre változása mutatja a magzatvíz jelenlétét a hüvelyi régióban.

Egyéb felhasználások

A brómtimol kék a következő berendezésekben és funkciókban is alkalmazható:

-Optikai érzékelők

-Gázégető érzékelő rendszerek

-Festékek, játékok, tisztítószerek, mosószerek és textilek gyártásában

-Étel frissesség érzékelők

-A friss és elavult rizs azonosítója

-Mikroorganizmusok kimutatásában.

A bakteriális növekedés, a pszichoaktív gyógyszerek és a fogászati ​​anyagok elemzésére is használják.

előkészítés

100 mg brómtimol-kéket 100 ml hígított alkoholban oldunk, és szükség esetén szűrjük. A készítményt az alábbiak szerint állítjuk elő: 50 mg bróm-timol-kéket feloldunk 4 ml 0,02 N nátrium-hidroxid és 20 ml alkohol elegyében, 100 ml vízzel kiegészítve..

referenciák

1. Wikipedia. (2018). Bromothymol kék. Lap forrása: en.wikipedia.org
2. Foist L. (2018). Bromothymol kék: meghatározás, felhasználás és képlet. Tanulmány. Visszaváltva: study.com
3. A Tudományos Társaság. (2018). Bromotimol kék pH-indikátor, 1 oz. Lap forrása: sciencecompany.com
4. A brómtimol kék indikátor pK-jának spektrofotometriás meghatározása. A lap eredeti címe: fch.upol.cz
5. Pubchem. (2018). Bromothymol Blue. Lap forrása: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Királyi Kémiai Társaság. (2015). Bromothymol kék. ChemSpider. Szerkesztve: chemspider.com
7. Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia. (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.