Bromothymol modrá struktura, vlastnosti, příprava a použití

modrá bromthymol Je to barvivo citlivé na pH svého prostředí a bylo používáno jako indikátor v mnoha laboratorních reakcích. Indikátor je organické barvivo, jehož barva závisí na koncentraci iontu H₃O⁺ nebo pH média. Vzhledem k barvě, kterou zobrazuje, může indikátor indikovat kyselost nebo zásaditost roztoku.

Bromothymol blue má aktivní indikační stupnici mezi pH 6,0 a 7,6. Při pH média menším než 6,5 vykazuje žluté zbarvení. Když se pH média pohybuje mezi 6,5 a 7,6, získá zelené zbarvení. Při pH vyšším než 7,6 je jeho barva modrá.

Tato vlastnost činí tento indikátor velmi užitečným, protože může být použit na stupnici pH blízké neutralitě; přesně tam, kde dochází k fyziologickým procesům.

Ionizace bromthymolové modři ve vodném roztoku může být schematizována následujícím způsobem:

HIn (žlutá barva) + H₂O  <=>  In^- (modrá barva) + H₃O⁺

Když je indikátor protonován (HIn), získá žluté zbarvení; vzhledem k tomu, že pokud indikátor není chráněn (In^-) se stává modrým zbarvením.

Index

• 1 Chemická struktura
  • 1.1 Změny pH
• 2 Vlastnosti
  • 2.1 Chemický název
  • 2.2 Molekulární vzorec
  • 2.3 Molekulová hmotnost
  • 2.4 Fyzický vzhled
  • 2.5 Chemická charakteristika
  • 2.6 Iontová disociační konstanta (Ka)
  • 2.7 Rozsah aktivních indikací
  • 2.8 Hustota
  • 2.9 Bod tání
  • 2.10 Bod varu
  • 2.11 Rozpustnost
  • 2.12 Stabilita
  • 2.13 Absorpce světla
• 3 Použití a aplikace
  • 3.1 V metabolických studiích
  • 3.2 V porodnictví
  • 3.3 Další použití
• 4 Příprava
• 5 Odkazy

Chemická struktura

V horním obrázku je struktura bromthymolové modři reprezentována barem a koulí při pH nižším než 7.1. Hnědé sloupce odpovídají atomům bromu, celkem dva.

Každý ze tří aromatických kruhů spolu s methylovými skupinami CH₃, a terc.butylová skupina, thymolová skupina; a mít Br spojený, od toho přijde důvod proč to je voláno 'bromotimol' \ t.

Sulfonátová skupina R-SO je uvedena ve spodní části₃^-, s červenou a žlutou koulí. Tato skupina může být vázána přes atom O na centrální uhlík, který spojuje tři aromatické kruhy.

Změny pH

I když se tato molekulární struktura radikálně nemění s kyselým nebo zásaditým pH, jeho elektronické stavy se mění, což se odráží změnami barvy roztoků..

Pod hodnotou pH 7 je indikátor žlutý a přijímá strukturu obrazu; ale jestliže pH stane se bazické, -OH skupiny jsou deprotonated a dvojná vazba může být tvořena C = O.

Výsledkem je, že konjugovaný systém molekuly (tj. Všech jeho rezonančních dvojných vazeb) se mění natolik, že elektrony již neabsorbují stejné fotony a roztok se změní ze žluté na modravou..

Pokud je naopak hodnota pH pod 7, barva indikátoru se změní ze žluté na červenou. Zde je změna v konjugovaném systému způsobena protonací skupin -OH na -OH₂⁺. -

V kyselém i základním médiu ztrácí molekula stabilitu, absorbuje fotony s nižší energií, aby umožnila elektronickým přechodům zodpovědným za barvy vnímané diváky..

A co zelená barva hlavního obrazu? Když se blíží pH na 7,1, malá část molekul ztrácí protony a vydává modrou barvu, která při smíchání se žlutou dává zelenou barvu..

Vlastnosti

Chemický název

Bromothymolová modř nebo 3,3'-dibromothimolsulfonaftalin.

Molekulární vzorec

C₂₇H₂₈Br₂O₅S.

Molekulová hmotnost

624,384 g / mol.

Fyzický vzhled

Pevný barevný prášek, který osciluje mezi růžovou a fialovou.

Chemická charakteristika

Působí jako slabá kyselina v roztoku. Když protonovaný v kyselém médiu získá žlutou barvu, při neutrálním pH je zelený, a když je deprotonován při alkalickém pH, je modrý.

Iontová disociační konstanta (Ka)

7,9 x 10^-8.

Rozsah aktivních indikací

pH 6,0 až 7,6. To je způsobeno přítomností atomů bromu, které působí extrakcí elektronů, a dvěma mírnými donory elektronů (alkylové substituenty)..

Hustota

1,25 g / cm³.

Teplota tání

202 ° C (396 ° F).

Bod varu

184,9 ° C.

Rozpustnost

Je mírně rozpustný ve vodě a oleji. Podobně je špatně rozpustný v nepolárních rozpouštědlech, jako je benzen, toluen a xylen, a prakticky nerozpustný v petroletheru. Je rozpustný ve vodných roztocích zásad a alkoholu.

Stabilita

Je stabilní při pokojové teplotě a nekompatibilní se silnými oxidačními činidly.

Absorpce světla

Protonovaná forma má svou maximální absorpci při vlnové délce (λ) 427 nm, čímž se přenáší žluté světlo v kyselých roztocích a deprotonovaná forma má maximální absorpci při vlnové délce (λ) 602 nm, která vysílá modré světlo při alkalickém pH.

Použití a aplikace

V metabolických studiích

Bromothymol blue se používá v mnoha procesech, ve kterých se vyrábí oxid uhličitý (CO)₂), s následnou tvorbou kyseliny uhličité (H₂CO₃), které médium okyselí; důkazem změny barvy bromthymolové modři.

Pokud osoba vykonává fyzické cvičení a je připojena k trubici, která je zase ve spojení s nádobou s roztokem bromthymolové modři, bude pozorován následující jev: v důsledku zvýšení fyzické aktivity a metabolismu, dojde ke zvýšení produkce CO₂.

CO₂ bude reagovat s vodou za vzniku kyseliny uhličité, H₂CO₃, že později disociuje uvolnění iontu H⁺ a okyselení média. To má za následek, že bromthymol blue získává žluté zbarvení, což dokazuje kyselost média.

V porodnictví

Bromothymol blue se používá v porodnictví k zvýraznění raného prasknutí membrány. Amniotická tekutina má obvykle pH vyšší než 7,7, takže bromothymolová modř se změní na modrou, když přijde do styku s tekutinou, která uniká z amnio.

Vaginální pH je obvykle kyselina, takže bromthymolová modř má žluté zbarvení. Změna jeho zbarvení na modrou ukazuje přítomnost plodové vody ve vaginální oblasti.

Ostatní použití

Modrá bromthymolová modř má také použití v následujících zařízeních a funkcích:

-Optické senzory

-Systémy detekce spalování plynu

-Při výrobě barev, hraček, čisticích prostředků, detergentů a textilu

-Snímače čerstvosti potravin

-Jako identifikátor čerstvé a stale rýže

-Při detekci mikroorganismů.

Používá se také při analýze růstu bakterií, psychoaktivních léků a dentálních materiálů.

Příprava

100 mg bromthymolové modři se rozpustí ve 100 ml zředěného alkoholu a v případě potřeby se filtruje. Dále se připraví následujícím způsobem: 50 mg bromthymolové modři se rozpustí ve směsi 4 ml 0,02 N hydroxidu sodného a 20 ml alkoholu a doplní se 100 ml vody..

Odkazy

1. Wikipedia. (2018). Bromothymol blue. Zdroj: en.wikipedia.org
2. Foist L. (2018). Bromothymol blue: definice, použití a vzorec. Studie. Zdroj: study.com
3. Vědecká společnost. (2018). Indikátor pH Bromothymol Blue, 1 oz. Zdroj: sciencecompany.com
4. Spektrofotometrické stanovení pK indikátoru bromthymolové modři. Zdroj: fch.upol.cz
5. PubChem. (2018). Bromothymol Blue. Zdroj: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Královská chemická společnost. (2015). Bromothymol blue. ChemSpider Zdroj: chemspider.com
7. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie (8. vydání). CENGAGE Učení.