BRÓMTYMOLOVÁ MODRÁ: ŠTRUKTÚRA, VLASTNOSTI, PRÍPRAVA, POUŽITIA - CHÉMIA - 2025

Brómtymolová modrá je citlivé farbivo pH ich prostredia a bol používaný ako za ukazovatele v mnohých laboratórnych reakcií. Ukazovateľ je organické farbivo, ktorého farba je závislá na koncentrácii H ₃ O ⁺ iónov alebo pH média. Indikátor môže svojou farbou indikovať kyslosť alebo zásaditosť roztoku.

Brómtymolová modrá má aktívnu indikačnú stupnicu medzi pH 6,0 a 7,6. Pri pH média nižšom ako 6,5 vykazuje žlté sfarbenie. Keď sa pH média pohybuje medzi 6,5 a 7,6, získa zelenú farbu. Pri pH vyššom ako 7,6 je jeho farba modrá.

Zdroj: GregorTrefalt, prostredníctvom Wikimedia Commons

Táto vlastnosť robí tento ukazovateľ veľmi užitočným, pretože sa dá použiť v stupnici pH blízko neutrality; presne tam, kde sa vyskytujú fyziologické procesy.

Ionizáciu brómtymolovej modrej vo vodnom roztoku je možné naznačiť takto:

Hin (žltá farba) + H ₂ O <=> V ^- (modrá farba) + H ₃ O ⁺

Keď je indikátor protónovaný (HIn), získa žltú farbu; kým indikátor deprotonácie (In ^- ) zafarbí na modro.

Chemická štruktúra

Zdroj: Benjah-bmm27 z Wikipédie

Horný obrázok predstavuje štruktúru brómtymolovej modrej s tyčovým a guľovým modelom pri pH nižšom ako 7,1. Hnedé stĺpce zodpovedajú atómom brómu, celkom dvom.

Každý z troch aromatických kruhov skladá, spoločne s metylovými skupinami, CH ₃ , a terc-butyl je tymol skupina; a po prepojení Br vzniká odtiaľ dôvod, prečo sa nazýva „brómtymol“.

Spodná časť ukazuje sulfonátová skupina, R-SO ₃ ^- , s červenými guľou a žltý. Táto skupina môže byť pripojená prostredníctvom atómu kyslíka k centrálnemu atómu uhlíka, ktorý spája tri aromatické kruhy.

Zmeny PH

Hoci sa táto molekulárna štruktúra radikálne nemení pri kyslom alebo zásaditom pH, jej elektronické stavy sa menia, čo sa odráža zmenami farby roztokov.

Pod pH 7 je indikátor žltý a prispôsobuje štruktúru obrazu; ale ak sa pH stane zásaditým, skupiny -OH sa deprotonujú a môže sa vytvoriť dvojitá väzba C = O.

Výsledkom je, že sa konjugovaný systém molekuly (systém všetkých jej rezonančných dvojitých väzieb) dostatočne zmení, aby elektróny už neabsorbovali rovnaké fotóny a roztok sa zmenil zo žltého na modrastý.

Ak je naopak pH výrazne pod 7, farba indikátora sa zmení zo žltej na červenú. Tu zmena konjugovaného systému je v dôsledku protonizáciu skupín -OH -OH ₂ ⁺ .

V kyslom aj bázickom prostredí molekula stráca stabilitu a absorbuje fotóny s nižšou energiou, aby umožnila elektronické prechody zodpovedné za farby vnímané divákmi.

A čo zelená farba hlavného obrázka? Keď sa pH blíži 7,1, malá časť molekúl stráca protóny, čím sa uvoľňuje modrá farba, ktorá po zmiešaní so žltou dáva zelenú farbu.

vlastnosti

Chemický názov

Brómtymolová modrá alebo 3,3'-dibrómtymolsulfonaftaleín.

Molekulárny vzorec

C ₂₇ H ₂₈ Br ₂ O ₅ S.

Molekulová hmotnosť

624,384 g / mol.

Fyzický vzhľad

Pevný prášok s farbou od ružovej po fialovú.

Chemická charakteristika

Pôsobí ako slabá kyselina v roztoku. Keď je protónovaný v kyslom prostredí, získa žltú farbu, pri neutrálnom pH je zelená a keď je deprotonovaný pri alkalickom pH, je modrý.

Iónová disociačná konštanta (Ka)

7,9 x ^10-8 .

Rozsah aktívnej indikácie

pH 6,0 až 7,6. Je to kvôli prítomnosti atómov brómu, ktoré pôsobia na extrakciu elektrónov, a dvoch stredných skupín donorov elektrónov (alkylové substituenty).

Hustota

1,25 g / cm ³ .

Bod topenia

202 ° C (396 ° F).

Bod varu

184,9 ° C

rozpustnosť

Je ťažko rozpustný vo vode a oleji. Je tiež ťažko rozpustný v nepolárnych rozpúšťadlách, ako je benzén, toluén a xylén, a je prakticky nerozpustný v petroléteri. Je rozpustný vo vodných alkalických roztokoch a v alkohole.

stabilita

Je stabilný pri izbovej teplote a nekompatibilný so silnými oxidačnými činidlami.

Absorpcia svetla

Protonovaná forma má svoju maximálnu absorpciu pri vlnovej dĺžke (A) 427 nm, čím prepúšťa žlté svetlo v kyslých roztokoch a deprotonovaná forma má maximálnu absorpciu pri vlnovej dĺžke (A) 602 nm, pričom prepúšťa modré svetlo. pri alkalickom pH.

Použitie a aplikácie

V metabolických štúdiách

Brómtymolová modrá sa používa v mnohých procesoch, v ktorých oxid uhličitý (CO ₂ je vyrobené), s následným generácie uhličitej kyseliny (H ₂ CO ₃ ), ktorá okysľuje na životné prostredie; o čom svedčí zmena vo farbe brómtymolovej modrej.

Ak osoba vykonáva fyzické cvičenie a je pripojená k trubici, ktorá je následne spojená s nádobou s roztokom brómtymolovej modrej, pozoruje sa tento jav: v dôsledku zvýšenej fyzickej aktivity a metabolizmus, dôjde k zvýšeniu produkcie CO ₂ .

CO _{2 bude} reagovať s vodou za vzniku kyseliny uhličitej, H ₂ CO ₃ , ktorý neskôr disociuje, uvoľnenie H ⁺ ión a acidifikáciou médium. To vedie k tomu, že brómtymolová modrá získava žltú farbu, čo zdôrazňuje kyslosť média.

V pôrodníctve

Brómtymolová modrá sa používa v pôrodníctve na preukázanie skorého pretrhnutia membrán. Amniotická tekutina má normálne pH vyššie ako 7,7, takže modrá brómtymolová modrá sa zmení na modrú, keď príde do kontaktu s tekutinou unikajúcou z amonia.

Vaginálne pH je zvyčajne kyslé, takže brómtymolová modrá má žltý odtieň. Zmena farby na modrú zvýrazňuje prítomnosť plodovej vody vo vaginálnej oblasti.

Iné použitia

Brómtymolová modrá sa tiež používa v nasledujúcich zariadeniach a funkciách:

-Optické senzory

-Plynové detekčné systémy spaľovania

-Výroba farieb, hračiek, čistiacich prostriedkov, čistiacich prostriedkov a textilu

- Senzory čerstvosti potravín

- Identifikátor čerstvej a zatuchnutej ryže

- pri zisťovaní mikroorganizmov.

Používa sa tiež pri analýze bakteriálneho rastu, psychoaktívnych liekoch a dentálnych materiáloch.

príprava

100 mg brómtymolovej modrej sa rozpustí v 100 ml zriedeného alkoholu a podľa potreby sa prefiltruje. Pripraví sa tiež nasledovne: 50 mg brómtymolovej modrej sa rozpustí v zmesi 4 ml 0,02 N hydroxidu sodného a 20 ml alkoholu, doplní sa vodou do 100 ml.

Referencie

1. Wikipedia. (2018). Brómtymolová modrá. Obnovené z: en.wikipedia.org
2. Foist L. (2018). Brómtymolová modrá: definícia, použitie a vzorec. Štúdia. Obnovené z: study.com
3. Vedecká spoločnosť. (2018). Indikátor pH brómtymolovej modrej, 1 oz. Získané z: sciencecompany.com
4. Spektrofotometrické stanovenie pK indikátora brómtymolovej modrej. Získané z: fch.upol.cz
5. PubChem. (2018). Brómtymolová modrá. Získané z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Kráľovská spoločnosť chémie. (2015). Brómtymolová modrá. ChemSpider. Obnovené z: chemspider.com
7. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chémia. (8. vydanie). CENGAGE Learning.