Bromothymol μπλε δομή, ιδιότητες, προετοιμασία και χρήσεις

Το μπλε βρωμοθυμόλης Είναι βαφή ευαίσθητη στο pH του περιβάλλοντος και έχει χρησιμοποιηθεί ως δείκτης σε πολλές εργαστηριακές αντιδράσεις. Ένας δείκτης είναι μια οργανική χρωστική το χρώμα της οποίας εξαρτάται από τη συγκέντρωση του ιόντος Η₃Ο⁺ ή το ρΗ του μέσου. Λόγω του χρώματος που εμφανίζεται, η ένδειξη μπορεί να υποδεικνύει την οξύτητα ή τη βασικότητα της λύσης.

Το μπλε βρωμοθυμόλης έχει ενεργό κλίμακα ένδειξης μεταξύ pH 6,0 και 7,6. Σε ένα ρΗ του μέσου μικρότερου του 6,5, εμφανίζεται ένας κίτρινος χρωματισμός. Όταν το ρΗ του μέσου κυμαίνεται μεταξύ 6,5 και 7,6, αποκτά ένα πράσινο χρώμα. Σε pH μεγαλύτερο από 7,6 το χρώμα είναι μπλε.

Αυτό το χαρακτηριστικό καθιστά αυτόν τον δείκτη πολύ χρήσιμο, αφού μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε κλίμακα pH κοντά στην ουδετερότητα. ακριβώς όπου συμβαίνουν φυσιολογικές διεργασίες.

Ο ιονισμός μπλε βρωμοθυμόλης σε υδατικό διάλυμα μπορεί να σχηματοποιηθεί με τον ακόλουθο τρόπο:

Hin (κίτρινο χρώμα) + Η₂Ο  <=>  Στο^- (μπλε χρώμα) + Η₃Ο⁺

Όταν ο δείκτης είναι πρωτονιωμένος (HIn) αποκτά κίτρινο χρώμα. ενώ αν ο δείκτης είναι μη προστατευμένος (Σε^-) γίνεται μπλε χρωματισμός.

Ευρετήριο

• 1 Χημική δομή
  • 1.1 Μεταβολές στο pH
• 2 Ιδιότητες
  • 2.1 Χημική ονομασία
  • 2.2 Μοριακός τύπος
  • 2.3 Μοριακό βάρος
  • 2.4 Φυσική εμφάνιση
  • 2.5 Χημικό χαρακτηριστικό
  • 2.6 Ιονική σταθερά διάστασης (Ka)
  • 2.7 Περιοχή ενεργών ενδείξεων
  • 2.8 Πυκνότητα
  • 2.9 Σημείο τήξης
  • 2.10 Σημείο ζέσεως
  • 2.11 Διαλυτότητα
  • 2.12 Σταθερότητα
  • 2.13 Απορρόφηση φωτός
• 3 Χρήσεις και εφαρμογές
  • 3.1 Σε μεταβολικές μελέτες
  • 3.2 Στην μαιευτική
  • 3.3 Άλλες χρήσεις
• 4 Προετοιμασία
• 5 Αναφορές

Χημική δομή

Στην άνω εικόνα, η δομή του μπλε βρωμοθυμόλης αντιπροσωπεύεται με μοντέλο σφαίρας και σφαίρας σε ρΗ μικρότερο από 7,1. Οι καφέ ράβδοι αντιστοιχούν στα άτομα βρωμίου, δύο συνολικά.

Καθένας από τους τρεις αρωματικούς δακτυλίους δημιουργεί, μαζί με τις ομάδες μεθυλίου, CH₃, και τριτοβουτύλιο, την ομάδα θυμόλης, και έχοντας ένα Br συνδεδεμένο, από εκεί έρχεται ο λόγος για τον οποίο ονομάζεται "βρωμοτιμόλη".

Η σουλφονική ομάδα, R-SO, φαίνεται στο κάτω μέρος₃^-, με κόκκινες και κίτρινες σφαίρες. Αυτή η ομάδα μπορεί να συνδεθεί μέσω ενός ατόμου Ο στον κεντρικό άνθρακα που ενώνει τους τρεις αρωματικούς δακτυλίους.

Αλλαγές στο pH

Αν και αυτή η μοριακή δομή δεν αλλάζει ριζικά με όξινο ή βασικό ρΗ, οι ηλεκτρονικές καταστάσεις της μεταβάλλονται, αντανακλώνται από τις αλλαγές στο χρώμα των διαλυμάτων.

Κάτω από το pH 7, ο δείκτης είναι κίτρινος και υιοθετεί τη δομή της εικόνας. αλλά αν το ρΗ γίνει βασικό, οι ομάδες -ΟΗ αποπρωτονίζονται και μπορεί να σχηματιστεί ένας διπλός δεσμός C = O.

Ως αποτέλεσμα, το συζευγμένο σύστημα του μορίου (δηλαδή του συντονισμού διπλών δεσμών της) αλλάζει αρκετά για τα ηλεκτρόνια απορροφούν πλέον τα ίδια φωτόνια, και το διάλυμα αλλάζει χρώμα από κίτρινο σε μπλε.

Εάν, από την άλλη πλευρά, το pH είναι αρκετά κάτω από 7, το χρώμα του δείκτη αλλάζει από κίτρινο σε κόκκινο. Εδώ η αλλαγή στο συζυγές σύστημα οφείλεται στην πρωτονίωση των ομάδων -ΟΗ έως -ΟΗ₂⁺. -

Τόσο όξινο και βασικό, το μόριο γίνεται ασταθής, απορροφώντας χαμηλότερη ενέργεια φωτονίων για να επιτρέψει τις ηλεκτρονικές μεταβάσεις υπεύθυνη για τα χρώματα αντιληπτή από τους θεατές.

Και τι γίνεται με το πράσινο χρώμα της κύριας εικόνας; Όταν προσεγγίζει το pH στο 7,1, ένα μικρό τμήμα μορίων χάνει πρωτόνια, αποδίδοντας ένα μπλε χρώμα το οποίο, όταν αναμειγνύεται με κίτρινο, δίνει το πράσινο χρώμα.

Ιδιότητες

Χημική ονομασία

Βρωμο βρωμοθυμόλη ή 3,3'-διβρωμοθειομοσουλφοναφθαλεϊνη.

Μοριακός τύπος

Γ₂₇H₂₈Br₂Ο₅S.

Μοριακό βάρος

624,384 g / mol.

Φυσική εμφάνιση

Στερεά σκόνη χρώματος που κυμαίνεται μεταξύ ροζ και μωβ.

Χημικό χαρακτηριστικό

Λειτουργεί ως ασθενές οξύ σε διάλυμα. Όταν είναι πρωτονιωμένο σε όξινο μέσο, ​​αποκτά κίτρινο χρώμα, σε ουδέτερο pH είναι πράσινο και όταν αποπρωτονιωθεί σε αλκαλικό pH, είναι μπλε.

Ιονική σταθερά διάστασης (Κ &)

7,9 χ 10^-8.

Περιοχή ενεργών ενδείξεων

ρΗ 6,0 έως 7,6. Αυτό οφείλεται στην παρουσία ατόμων βρωμίου που δρουν με την εξαγωγή ηλεκτρονίων και δύο μέτριες ομάδες δότη ηλεκτρονίων (αλκυλο υποκαταστάτες).

Πυκνότητα

1,25 g / cm³.

Σημείο τήξης

202 ° C (396 ° F).

Σημείο ζέσεως

184,9 ºC.

Διαλυτότητα

Είναι ελάχιστα διαλυτό σε νερό και λάδι. Ομοίως, είναι ελάχιστα διαλυτό σε μη πολικούς διαλύτες όπως βενζόλιο, τολουόλιο και ξυλόλιο, και πρακτικά αδιάλυτο σε πετρελαϊκό αιθέρα. Είναι διαλυτό σε υδατικά διαλύματα αλκαλίων και αλκοόλης.

Σταθερότητα

Είναι σταθερό σε θερμοκρασία δωματίου και ασυμβίβαστο με ισχυρούς οξειδωτικούς παράγοντες.

Απορρόφηση φωτός

Η πρωτονιωμένη μορφή έχει μέγιστη απορρόφηση της σε μήκος κύματος (λ) των 427 nm και εκπομπής φωτός κίτρινο σε όξινα διαλύματα και το αποπρωτονιωμένο μορφή έχει ένα μέγιστο απορρόφησης σε ένα μήκος κύματος (λ) των 602 nm, μετάδοση ενός μπλε φως σε αλκαλικό pH.

Χρήσεις και εφαρμογές

Σε μεταβολικές μελέτες

Το μπλε βρωμοθυμόλης χρησιμοποιείται σε πολυάριθμες διεργασίες στις οποίες παράγεται διοξείδιο του άνθρακα (CO)₂), με την επακόλουθη παραγωγή ανθρακικού οξέος (Η₂CO₃), που οξινίζει το μέσο. που αποδεικνύεται από μια αλλαγή στο χρώμα του μπλε βρωμοθυμόλης.

Εάν ένα άτομο εκτελεί μία άσκηση και συνδέεται με ένα σωλήνα, με τη σειρά του, συνδέεται με ένα δοχείο με ένα διάλυμα κυανού της βρωμοθυμόλης, το ακόλουθο φαινόμενο παρατηρείται: ως αποτέλεσμα της αυξημένης φυσικής δραστηριότητας και μεταβολισμού, θα υπάρξει αύξηση της παραγωγής CO₂.

Το CO₂ θα αντιδράσει με νερό, παράγοντας ανθρακικό οξύ, Η₂CO₃, που αργότερα διαχωρίζει την απελευθέρωση του ιόντος Η⁺ και οξίνιση του μέσου. Αυτό έχει ως συνέπεια ότι το μπλε βρωμοθυμόλης αποκτά κίτρινο χρώμα, αποδεικνύοντας την οξύτητα του μέσου.

Στη μαιευτική

Το μπλε βρωμοθυμόλης χρησιμοποιείται στην μαιευτική για να επισημάνει την ρήξη των πρώιμων μεμβρανών. Αμνιακό υγρό έχει κανονικά ένα υψηλότερο ρΗ 7.7, έτσι ώστε η μπλε βρωμοθυμόλης έχει χρώμα μπλε όταν έρχεται σε επαφή με το υγρό που διαφεύγει από amnio.

Το κολπικό pH είναι συνήθως οξύ, έτσι το μπλε βρωμοθυμόλης έχει κίτρινο χρώμα. Η αλλαγή του χρώματος του σε μπλε δείχνει την παρουσία αμνιακού υγρού στην κολπική περιοχή.

Άλλες χρήσεις

Το μπλε βρωμοθυμόλης έχει επίσης εφαρμογή στον ακόλουθο εξοπλισμό και λειτουργίες:

-Οπτικοί αισθητήρες

-Συστήματα ανίχνευσης καύσης αερίου

-Στην κατασκευή χρωμάτων, παιχνιδιών, προϊόντων καθαρισμού, απορρυπαντικών και υφασμάτων

-Αισθητήρες φρεσκάδας τροφίμων

-Ως αναγνωριστικό του νωπού και παγωμένου ρυζιού

-Στην ανίχνευση μικροοργανισμών.

Χρησιμοποιείται επίσης στην ανάλυση της βακτηριακής ανάπτυξης, των ψυχοδραστικών φαρμάκων και των οδοντικών υλικών.

Προετοιμασία

Διαλύστε 100 mg μπλε βρωμοθυμόλης σε 100 mL αραιωμένης αλκοόλης και φιλτράρετε εάν είναι απαραίτητο. παρασκευάζεται επίσης ως εξής: 50 mg του κυανού της βρωμοθυμόλης διαλύθηκε σε ένα μίγμα 4 mL από 0.02 Ν υδροξείδιο του νατρίου και 20 mL αλκοόλης, ολοκληρώνοντας 100 mL με νερό.

Αναφορές

1. Wikipedia. (2018). Βρωμομυμοσώματα μπλε. Ανακτήθηκε από: en.wikipedia.org
2. Foist L. (2018). Βρωμομυκίνη μπλε: ορισμός, χρήση & τύπος. Μελέτη. Ανακτήθηκε από: study.com
3. Η Επιστημονική Εταιρεία. (2018). Δείκτης pH μπλε βρωμοθυμόλης, 1 oz. Ανακτήθηκε από: sciencecompany.com
4. Φασματοφωτομετρικός προσδιορισμός του pK δείκτη μπλε βρωμοθυμόλης. Ανακτήθηκε από: fch.upol.cz
5. PubChem. (2018). Μπλε βρωμοθυμόλης. Ανακτήθηκε από: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Βασιλική Εταιρεία Χημείας. (2015). Βρωμομυμοσώματα μπλε. ChemSpider Ανακτήθηκε από: chemspider.com
7. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Χημεία (8η έκδοση). CENGAGE Μάθηση.