BRÓMTIMOL-KÉK: SZERKEZET, TULAJDONSÁGOK, ELŐÁLLÍTÁS, FELHASZNÁLÁSOK - KÉMIA - 2026

A kék brómtimol a környezetük pH-érzékeny színezéke, és számos laboratóriumi reakció során indikátorként használták. Az indikátor egy szerves festék, amelynek színe a H ₃ O ⁺ ion koncentrációjától vagy a közeg pH-jától függ. Színe alapján a mutató jelzi az oldat savasságát vagy lúgosságát.

A brómtimol-kék aktív indikációs skálája pH 6,0 és 7,6 között van. 6,5-nél alacsonyabb tápközeg pH-ján sárga elszíneződés mutatkozik. Ha a közeg pH-ja 6,5 ​​és 7,6 között mozog, akkor zöld színű lesz. 7,6-nál nagyobb pH esetén kék színű.

Forrás: GregorTrefalt, a Wikimedia Commonson keresztül

Ez a tulajdonság nagyon hasznosá teszi ezt a mutatót, mivel a semlegességhez közeli pH-skálán használható; pontosan ott, ahol a fiziológiai folyamatok előfordulnak

A brómtimol-kék ionizációját vizes oldatban a következők szerint lehet felvázolni:

HIn (sárga szín) + H ₂ O <=> In ^- (kék szín) + H ₃ O ⁺

Ha az indikátor protonálódik (HIn), sárga színű lesz; míg a nem protonált jelző (In ^-) kékre vált.

Kémiai szerkezet

Forrás: Benjah-bmm27 a Wikipedia-ból

A felső kép a brómtimolkék szerkezetét ábrázolja egy oszlop- és gömbmodell segítségével, ha a pH 7,1-nél alacsonyabb. A barna csíkok a brómatomoknak felelnek meg, összesen kettőnek.

Mindegyik a három aromás gyűrűt alkotja, valamint a metil-csoportok, CH ₃, és terc-butil, a timol-csoport; és összekapcsolva egy Br-et, akkor felmerül annak oka, hogy miért hívják azt brómtimolnak.

Az alsó rész mutatja a szulfonát-csoport, R-SO ₃ ^-, a piros gömbök, és egy sárga. Ez a csoport egy O atomon keresztül kapcsolódhat a három aromás gyűrűhöz csatlakozó központi szénhez.

PH változások

Annak ellenére, hogy ez a molekuláris szerkezet nem változik radikálisan a savas vagy bázikus pH-értéken, elektronikus állapota megváltozik, amit az oldatok színének változása tükröz.

PH 7 alatt a jelző sárgás, és átveszi a kép szerkezetét; de ha a pH bázissá válik, az -OH csoportok protonálódnak és C = O kettős kötés alakulhat ki.

Ennek eredményeként a molekula konjugált rendszere (az összes rezonancia kettős kötésénél) annyira megváltozik, hogy az elektronok már nem abszorbeálják ugyanazon fotonokat, és az oldat sárgáról kékesre változik.

Ha viszont a pH jóval 7 alatt van, akkor az indikátor színe sárgáról vörösre változik. Itt a változás a konjugált rendszer miatt a protonálódás a csoportok -OH -OH ₂ ⁺.

Mind savas, mind bázikus környezetben a molekula elveszíti stabilitását, és alacsonyabb energiájú fotonokat abszorbeál, lehetővé téve a nézők által érzékelt színekért felelős elektronikus átmeneteket.

És mi van a főkép zöld színével? A pH megközelítésekor 7,1, a molekulák kis része elveszíti protonjait, így kék színű lesz, amely sárga keveréssel zöld színűvé válik.

Tulajdonságok

Kémiai név

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

Molekuláris képlet

C ₂₇ H ₂₈ Br ₂ O ₅ S.

Molekuláris tömeg

624,384 g / mol.

Fizikai megjelenés

Szilárd por, rózsaszín és lila színű.

Kémiai jellemző

Oldatban gyenge savként működik. Ha savas közegben protonálják, akkor sárga színű lesz, semleges pH-n zöld és zöld, lúgos pH-ban deprotonálva kék színű.

Ionos disszociációs állandó (Ka)

7,9 x 10 ^-8.

Aktív jelzési tartomány

pH 6,0 - 7,6. Ennek oka az elektronok kivonására szolgáló bróm-atomok és két mérsékelt elektron-donor csoport (alkil-helyettesítők) jelenléte.

Sűrűség

1,25 g / cm ³.

Olvadáspont

202 ° C (396 ° F).

Forráspont

184,9 ° C.

Oldhatóság

Vízben és olajban rosszul oldódik. A poláris oldószerekben, például benzolban, toluolban és xilolban, valamint a petroléterben gyakorlatilag nem oldódik. Oldódik vizes lúgos oldatokban és alkoholban.

Stabilitás

Szobahőmérsékleten stabil és nem kompatibilis erős oxidálószerekkel.

Fényelnyelés

A protonált forma maximális abszorpciója 427 nm hullámhosszon (λ), így savas oldatban továbbítja a sárga fényt, és a protonált forma maximális abszorpciója 602 nm hullámhosszon (λ) kék fényt közvetít. lúgos pH-n.

Felhasználások és alkalmazások

Anyagcsere-vizsgálatokban

A brómtimol-kék számos olyan eljárásban felhasználható, amelyben szén-dioxid (CO ₂) képződik, és ennek következtében szénsav (H ₂ CO ₃) képződik, amely megsavanyítja a környezetet; a brómtimol-kék színének megváltozása bizonyítja.

Ha egy személy fizikailag gyakorol, és csatlakozik egy csőhöz, amely viszont egy tartályhoz van csatlakoztatva brómtimol-kék oldattal, akkor a következő jelenséget lehet megfigyelni: a fokozott fizikai aktivitás és A metabolizmus fokozódik a CO ₂ termelésében.

A CO _{2 fog} reagálni a vízzel, termelő szénsav, H ₂ CO ₃, amely később disszociál, elengedi a H ⁺ ion és savanyító a közeg. Ennek eredményeként a brómtimol-kék sárga színűvé válik, kiemelve a közeg savasságát.

Szülészet

A brómtimol-kék szülészetben használatos a membránok korai szakadásának kimutatására. Az amniotikus folyadék pH-ja általában nagyobb, mint 7,7, tehát a brómtimolkék kékké válik, amikor az amniumból kiszivárgó folyadékkal érintkezik.

A hüvely pH-ja általában savas, tehát a brómtimol-kék sárga árnyalatú. A színének kékre váltása rámutat arra, hogy a hüvelyi régióban amniotikus folyadék van.

Egyéb felhasználások

A brómtimol-kék a következő berendezésekben és funkciókban is alkalmazható:

-Optikai érzékelők

-Gáz-égésérzékelő rendszerek

-Festékek, játékok, tisztítószerek, tisztítószerek és textilgyártás során

-Étel frissesség-érzékelők

- A friss és elavult rizs azonosítója

-A mikroorganizmusok kimutatásakor.

Bakteriális növekedés elemzésében, pszichoaktív gyógyszerekben és fogászati ​​anyagokban is felhasználják.

Készítmény

100 mg brómtimol-kék feloldódik 100 ml hígított alkoholban és szükség esetén szűrjük. A készítményt az alábbiak szerint készítjük: 50 mg brómtimol-kék feloldódik 4 ml 0,02 N nátrium-hidroxid és 20 ml alkohol keverékében, és vízzel 100 ml-re feloldjuk.

Irodalom

1. Wikipedia. (2018). Brómtimol kék. Helyreállítva: en.wikipedia.org
2. Foist L. (2018). Brómtimol-kék: meghatározás, felhasználások és képlet. Tanulmány. Helyreállítva: study.com
3. A Tudományos Társaság. (2018). Brómtimol-kék pH-mutató, 1 oz. Helyreállítva: sciencecompany.com
4. A brómtimolkék indikátor pK spektrofotometriás meghatározása. Helyreállítva: fch.upol.cz
5. Pubchem. (2018). Brómtimol-kék. Helyreállítva: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. A Kémiai Királyi Társaság. (2015). Brómtimol kék. ChemSpider. Helyreállítva: chemspider.com
7. Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia. (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.