BROMOTYMOLOVÁ MODRÁ: STRUKTURA, VLASTNOSTI, PŘÍPRAVA, POUŽITÍ - CHEMIE - 2025

Bromthymolové modři je citlivé barvivo pH jejich prostředí a byl používán jako za ukazatele v mnoha laboratorních reakcí. Ukazatel je organické barvivo, jehož barva je závislá na koncentraci H ₃ O ⁺ iontů nebo pH média. Podle barvy může indikátor indikovat kyselost nebo zásaditost roztoku.

Bromtymolová modrá má aktivní indikační stupnici mezi pH 6,0 a 7,6. Při pH média nižším než 6,5 vykazuje žluté zbarvení. Když se pH média pohybuje mezi 6,5 a 7,6, získá zelenou barvu. Při pH vyšším než 7,6 je barva modrá.

Zdroj: GregorTrefalt, přes Wikimedia Commons

Díky této vlastnosti je tento indikátor velmi užitečný, protože může být použit v stupnici pH blízké neutrálnosti; přesně tam, kde se vyskytují fyziologické procesy.

Ionizaci bromtymolové modři ve vodném roztoku lze nastínit následovně:

HIn (žlutá barva) + H ₂ O <=> In ^- (modrá barva) + H ₃ O ⁺

Když je indikátor protonován (HIn), získá žlutou barvu; zatímco indikátor deprotonace (In ^-) se změní na modrý.

Chemická struktura

Zdroj: Benjah-bmm27 z Wikipedie

Horní obrázek představuje strukturu bromtymolové modři s barovým a sférickým modelem při pH nižším než 7,1. Hnědé sloupce odpovídají atomům bromu, celkem dvěma.

Každý ze tří aromatických kruhů skládá, společně s methylovými skupinami, CH ₃, a terc-butyl je thymol skupina; a po spojení Br, odtud vzniká důvod, proč se nazývá „bromtymol“.

Spodní část ukazuje sulfonátová skupina, R-SO ₃ ^-, s červenými koulí a žlutý. Tato skupina může být spojena atomem O ke střednímu uhlíku, který spojuje tři aromatické kruhy.

Změny PH

I když se tato molekulární struktura radikálně nemění s kyselým nebo zásaditým pH, její elektronické stavy se mění, což se projevuje změnou barvy roztoků.

Pod pH 7 je indikátor žlutý a přijímá strukturu obrazu; ale pokud se pH stane zásaditým, skupiny -OH se deprotonují a může se vytvořit dvojná vazba C = O.

V důsledku toho se konjugovaný systém molekuly (systém všech jejích rezonančních dvojných vazeb) mění natolik, že elektrony již neabsorbují stejné fotony a roztok se změní ze žluté na namodralé.

Pokud je naproti tomu pH výrazně pod 7, změní se barva indikátoru ze žluté na červenou. Zde změna konjugovaného systému je v důsledku protonace skupin -OH -OH ₂ ⁺.

V kyselém i zásaditém prostředí ztrácí molekula stabilitu, absorbuje fotony s nižší energií, aby umožnila elektronické přechody odpovědné za barvy vnímané diváky.

A co zelená barva hlavního obrazu? Když se pH blíží 7,1, malá část molekul ztratí protony, čímž se uvolní modrá barva, která po smíchání se žlutou poskytne zelenou barvu.

Vlastnosti

Chemický název

Bromothymolová modrá nebo 3,3'-dibromtymolsulfonaftalein.

Molekulární vzorec

C ₂₇ H ₂₈ Br ₂ O ₅ S.

Molekulární váha

624,384 g / mol.

Fyzický vzhled

Pevný prášek v barvě od růžové po fialovou.

Chemická charakteristika

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

Iontová disociační konstanta (Ka)

7,9 x ^10-8.

Rozsah aktivní indikace

pH 6,0 až 7,6. To je způsobeno přítomností atomů bromu, které působí na extrakci elektronů, a dvěma mírnými skupinami dárců elektronů (alkylové substituenty).

Hustota

1,25 g / cm ³.

Bod tání

202 ° C (396 ° F).

Bod varu

184,9 ° C

Rozpustnost

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

Stabilita

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

Absorpce světla

Protonovaná forma má svou maximální absorpci při vlnové délce (A) 427 nm, čímž propouští žluté světlo v kyselých roztocích a deprotonovaná forma má maximální absorpci při vlnové délce (A) 602 nm, přenášející modré světlo. při alkalickém pH.

Použití a aplikace

V metabolických studiích

Bromthymolové modři se používá v mnoha procesech, ve kterých oxid uhličitý (CO ₂ je vyrobené), s následným generace uhličité kyseliny (H ₂ CO ₃), která okyseluje na životní prostředí; Důkazem je změna zbarvení bromtymolové modři.

Pokud osoba dělá fyzické cvičení a je připojena k zkumavce, která je zase připojena k nádobě s roztokem bromtymolové modři, bude pozorován následující jev: v důsledku zvýšené fyzické aktivity a metabolismu, dojde ke zvýšení produkce CO ₂.

CO _{2 bude} reagovat s vodou za vzniku kyseliny uhličité, H ₂ CO ₃, který později disociuje, uvolnění H ⁺ iont a okyselením médium. To vede k tomu, že bromtymolová modrá získává žlutou barvu, což zvýrazňuje kyselost média.

V porodnictví

Bromothymolová modrá se používá v porodnictví k předčasnému porušení membrán. Amniotická tekutina má obvykle pH vyšší než 7,7, takže modrá bromthymolová modrá se změní na modrou, když přijde do kontaktu s tekutinou unikající z amonia.

Vaginální pH je obvykle kyselé, takže bromtymolová modrá má žlutý odstín. Změna barvy na modrou zvýrazňuje přítomnost plodové vody ve vaginální oblasti.

Další použití

Bromothymolová modrá má uplatnění také v následujících zařízeních a funkcích:

-Optické senzory

- Systémy detekce spalování

-Výroba barev, hraček, čisticích prostředků, detergentů a textilu

-Senzory čerstvosti potravin

- Identifikátor čerstvé a zastaralé rýže

- Při detekci mikroorganismů.

Používá se také při analýze bakteriálního růstu, psychoaktivních lécích a dentálních materiálech.

Příprava

100 mg bromtymolové modři se rozpustí ve 100 ml zředěného alkoholu a v případě potřeby se zfiltruje. Připraví se také následujícím způsobem: 50 mg bromtymolové modři se rozpustí ve směsi 4 ml 0,02 N hydroxidu sodného a 20 ml alkoholu, doplní se vodou na 100 ml.

Reference

1. Wikipedia. (2018). Bromotymolová modrá. Obnoveno z: en.wikipedia.org
2. Foist L. (2018). Bromothymolová modrá: definice, použití a vzorec. Studie. Obnoveno z: study.com
3. Vědecká společnost. (2018). Indikátor pH bromtymolové modři, 1 oz. Obnoveno z: sciencecompany.com
4. Spektrofotometrické stanovení pK indikátoru bromtymolové modři. Obnoveno z: fch.upol.cz
5. PubChem. (2018). Bromothymolová modrá. Obnoveno z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Královská společnost chemie. (2015). Bromotymolová modrá. ChemSpider. Obnoveno z: chemspider.com
7. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chemie. (8. ed.). CENGAGE Učení.