ברומותימול כחול: מבנה, תכונות, הכנה, שימושים - כִּימִיָה - 2025

כחול bromothymol הוא צבע pH רגיש של הסביבה שלהם שמש אינדיקטור בתגובות מעבדה רבות. אינדיקטור הוא צבע אורגני שצבעו תלוי בריכוז היון H ₃ O ⁺ או בחומציות המדיום. לפי צבעו, המחוון יכול להצביע על החומציות או הבסיסיות של הפתרון.

כחול ברומותימול בעל סולם אינדיקציה פעיל בין pH 6.0 ל- 7.6. ב pH של המדיום הנמוך מ 6.5 הוא מראה צבע צהוב. כאשר ה- pH של המדיום משתנה בין 6.5 ל- 7.6, הוא מקבל צבע ירוק. ב- pH הגבוה מ- 7.6 צבעו כחול.

מקור: GregorTrefalt, באמצעות Wikimedia Commons

מאפיין זה הופך את המדד הזה ליעיל מאוד, מכיוון שהוא יכול לשמש בסולם pH קרוב לניטרליות; בדיוק במקום בו מתרחשים תהליכים פיזיולוגיים.

ניתן לתאר את היינון של ברומותימול כחול בתמיסה מימית כדלקמן:

HIn (צבע צהוב) + H ₂ O <=> בתוך ^- (צבע כחול) + H ₃ O ⁺

כאשר המחוון מוגדר (HIn) הוא מקבל צבע צהוב; כאשר המחוון המוגן (In ^- ) הופך לכחול.

מבנה כימי

מקור: Benjah-bmm27 מוויקיפדיה

התמונה העליונה מייצגת את המבנה של כחול ברומוטימול עם דגם בר וכדור ב pH הנמוך מ 7.1. הסורגים החומים מתאימים לאטומי הברום, שניים בסך הכל.

כל אחד מלחינה שלוש טבעות ארומטיות, יחד עם קבוצות מתיל, CH ₃ , ו tertbutyl, הקבוצה תימול; וקשר בין Br, משם עולה הסיבה שזה נקרא 'ברומותימול'.

החלק התחתון מראה את קבוצת הסולפונט, R-SO ₃ ^- , עם כדורים אדומים ואחד צהוב. ניתן לקשר קבוצה זו דרך אטום O לפחמן המרכזי המצטרף לשלוש הטבעות הארומטיות.

PH משתנה

למרות שמבנה מולקולרי זה אינו משתנה באופן קיצוני עם pH חומצי או בסיסי, מצבים אלקטרוניים שלו משתנים, משתקפים על ידי שינויים בצבע הפתרונות.

מתחת ל- pH 7, המחוון הוא צהוב ומאמצ את מבנה התמונה; אך אם ה- pH הופך להיות בסיסי, קבוצות -OH מתיר את הפרוטונאט ויכול להיווצר קשר כפול C = O.

כתוצאה מכך, המערכת המצורקת של המולקולה (זו של כל הקשרים הכפולים התהודה שלה) משתנה מספיק כדי שהאלקטרונים כבר לא יספגו את אותם פוטונים, והפתרון הופך מצהוב לכחלחל.

אם לעומת זאת, ה- pH הוא הרבה מתחת ל -7, צבע המחוון משתנה מצהוב לאדום. כאן השינוי במערכת מצומדת נובע מהגדרת הקבוצות -OH -OH ₂ ⁺ .

בסביבות חומציות ובסיסיות כאחד, המולקולה מאבדת יציבות, סופגת פוטונים של אנרגיה נמוכה יותר כדי לאפשר למעברים האלקטרוניים האחראים לצבעים הנתפסים על ידי הצופים.

ומה עם הצבע הירוק של התמונה הראשית? כאשר ה- pH מתקרב ל 7.1, חלק קטן של מולקולות מאבד פרוטונים, ומפנה צבע כחול, שכשמעורבב בצהוב, הוא מעניק לצבע ירוק.

נכסים

שם כימי

ברומותימול כחול או 3,3'-דיברומו-תימולסולפונפטלין.

נוסחה מולקולרית

C ₂₇ H ₂₈ Br ₂ O ₅ ש.

משקל מולקולרי

624,384 גרם למול.

מראה חיצוני

אבקה מוצקה עם צבע הנע בין ורוד לסגול.

מאפיין כימי

זה משמש כחומצה חלשה בתמיסה. כאשר הוא מוגדר במדיום חומצי הוא מקבל צבע צהוב, ב- pH נייטרלי הוא ירוק, וכאשר הוא מנותק את הפרוטונציה בחומציות pH בסיסית הוא כחול.

קבוע של דיסוציאציה יונית (Ka)

7.9 x 10 ^-8 .

טווח אינדיקציה פעיל

pH 6.0 עד 7.6. זה נובע מנוכחות אטומי ברום הפועלים לחילוץ אלקטרונים, ושתי קבוצות תורמות אלקטרונים מתונות (תחליפי אלקיל).

צְפִיפוּת

1.25 גרם / ס"מ ³ .

נקודת המסה

202 מעלות צלזיוס.

נקודת רתיחה

184.9 מעלות צלזיוס.

מְסִיסוּת

זה מסיס בצורה גרועה במים ובשמן. זה גם מסיס בצורה גרועה בממסים לא קוטביים כמו בנזן, טולואן וקסילן, ולמעשה לא מסיסים באתר נפט. זה מסיס בתמיסות אלקליות מימיות ובאלכוהול.

יַצִיבוּת

זה יציב בטמפרטורת החדר ולא תואם עם חומרי חמצון חזקים.

ספיגת אור

לצורת הפרוטונציה יש ספיגה מקסימאלית באורך גל (λ) של 427 ננומטר, ובכך משדר אור צהוב בתמיסות חומציות ולצורה המוגזת יש ספיגה מקסימאלית באורך גל (λ) של 602 ננומטר, ומשדרת אור כחול. ב pH בסיסי.

שימושים ויישומים

במחקרים מטבוליים

הכחול ברומותימול משמש בתהליכים רבים בהם מיוצר פחמן דו חמצני (CO ₂ ), כאשר דורו של החומצה הפחמיתית הנוצר (H ₂ CO ₃ ) המחמיר את הסביבה; עדות לשינוי בצבע הכחול ברומותימול.

אם אדם מבצע פעילות גופנית ומחובר לצינור, שבתורו מחובר למיכל עם תמיסה כחולה ברומותימול, תופיע התופעה הבאה: כתוצאה מגידול בפעילות גופנית ו חילוף החומרים, תהיה עלייה בייצור של CO ₂ .

ה- CO ₂ יגיב עם המים ויוצר חומצה פחמנית, H ₂ CO ₃ , שמאוחר יותר מתנתק, משחרר את יון H ⁺ ומחמיר את המדיום. התוצאה היא שהכחול ברומותימול מקבל צבע צהוב, ומדגיש את החומציות של המדיום.

במיילדות

כחול ברומותימול משמש במיילדות כדי להראות קרע מוקדם של הממברנות. מי השפיר בדרך כלל בעלי pH הגבוה מ -7.7, ולכן כחול ברומותימול יהפוך לכחול כשמגיע במגע עם הנוזל שדולף מהמיום.

PH של הנרתיק הוא בדרך כלל חומצי, ולכן לכחול ברומותימול יש גוון צהוב. שינוי צבעו לכחול מדגיש את נוכחות מי השפיר באזור הנרתיק.

שימושים אחרים

לברומותימול כחול יש גם יישום בציוד והפונקציות הבאות:

חיישנים אופטיים

-מערכות גילוי בעירה

בייצור צבעים, צעצועים, מוצרי ניקוי, חומרי ניקוי וטקסטיל

חיישני טריות מזון

-מזהה אורז טרי ועשיר

-גילוי מיקרואורגניזמים.

הוא משמש גם בניתוח גידול חיידקים, תרופות פסיכואקטיביות וחומרים דנטליים.

הכנה

100 מ"ג של ברומותימול כחול מומסים ב 100 מ"ל של אלכוהול מדולל, ומסננים במידת הצורך. הוא מוכן כדלקמן: 50 מ"ג של ברומותימול כחול מומסים בתערובת של 4 מ"ל של 0,02 N נתרן הידרוקסיד ו 20 מ"ל אלכוהול, מה שמכיל עד 100 מ"ל עם מים.

הפניות

1. ויקיפדיה. (2018). ברומותימול כחול. התאושש מ: en.wikipedia.org
2. Foist L. (2018). ברומותימול כחול: הגדרה, שימושים ונוסחה. לימוד. התאושש מ: study.com
3. חברת המדע. (2018). אינדיקטור pH של ברומותימול כחול, 1 גרם. התאושש מ: sciencecompany.com
4. קביעה ספקטרופוטומטרית של pK של אינדיקטור כחול ברומוטימול. התאושש מ: fch.upol.cz
5. PubChem. (2018). ברומותימול כחול. התאושש מ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. החברה המלכותית לכימיה. (2015). ברומותימול כחול. ChemSpider. התאושש מ: chemspider.com
7. וויטן, דייויס, פק וסטנלי. (2008). כִּימִיָה. (מהדורה 8). לימוד CENGAGE.