BŁĘKIT BROMOTYMOLOWY: BUDOWA, WŁAŚCIWOŚCI, PREPARAT, ZASTOSOWANIA - CHEMIA - 2025

Błękitu bromotymolowego jest wrażliwy na pH, barwnik o ich środowisko i jest stosowany jako na wskaźnika w wielu reakcjach laboratoryjnych. Wskaźnikiem jest barwnik organiczny, którego kolor zależy od stężenia jonu H ₃ O ⁺ lub pH pożywki. Swoim kolorem wskaźnik może wskazywać kwasowość lub zasadowość roztworu.

Błękit bromotymolowy ma aktywną skalę wskazań między pH 6,0 a 7,6. Przy pH pożywki niższym niż 6,5 wykazuje żółte zabarwienie. Gdy pH pożywki waha się między 6,5 a 7,6, nabiera zielonego koloru. Przy pH większym niż 7,6 jego kolor jest niebieski.

Źródło: GregorTrefalt, za Wikimedia Commons

Ta cecha sprawia, że ​​ten wskaźnik jest bardzo przydatny, ponieważ można go stosować w skali pH zbliżonej do neutralności; dokładnie tam, gdzie zachodzą procesy fizjologiczne.

Jonizację błękitu bromotymolowego w roztworze wodnym można przedstawić w następujący sposób:

HIn (kolor żółty) + H ₂ O <=> In ^- (kolor niebieski) + H ₃ O ⁺

Kiedy wskaźnik jest protonowany (HIn), nabiera żółtego koloru; podczas gdy deprotonowany wskaźnik (In ^- ) zmieni kolor na niebieski.

Struktura chemiczna

Źródło: Benjah-bmm27 z Wikipedii

Górny obraz przedstawia strukturę błękitu bromotymolowego z modelem w postaci słupka i kuli przy pH niższym niż 7,1. Brązowe słupki odpowiadają atomom bromu, w sumie dwóm.

Każdy z trzech pierścieni aromatycznych, tworzy wraz z grup metylowych, CH ₃ , i tert-butyl, grupa tymol; a po połączeniu Br, stąd bierze się powód, dla którego nazywa się go „bromotymolem”.

Dolna część przedstawia grupę sulfonianową, R-SO ₃ ^- , z czerwonymi kulkami i żółtą. Ta grupa może być połączona przez atom O z centralnym atomem węgla, który łączy trzy pierścienie aromatyczne.

Zmiany pH

Chociaż ta struktura molekularna nie zmienia się radykalnie przy kwaśnym lub zasadowym pH, jej stany elektronowe ulegają zmianie, odzwierciedlając zmiany koloru roztworów.

Poniżej pH 7 wskaźnik jest żółty i przyjmuje strukturę obrazu; ale jeśli pH stanie się zasadowe, grupy -OH deprotonuje się i może powstać podwójne wiązanie C = O.

W rezultacie sprzężony układ cząsteczki (układ wszystkich jej rezonansowych wiązań podwójnych) zmienia się na tyle, że elektrony nie absorbują już tych samych fotonów, a roztwór zmienia kolor z żółtego na niebieskawy.

Z drugiej strony, jeśli pH jest znacznie poniżej 7, kolor wskaźnika zmienia się z żółtego na czerwony. Tutaj zmiana w układzie sprzężonym jest spowodowana protonowaniem grup -OH -OH ₂ ⁺ .

Zarówno w środowisku kwaśnym, jak i zasadowym, cząsteczka traci stabilność, pochłaniając fotony o niższej energii, aby umożliwić przejścia elektroniczne odpowiedzialne za barwy dostrzegane przez widzów.

A co z zielonym kolorem głównego obrazu? Gdy pH zbliża się do 7,1, niewielka część cząsteczek traci protony, dając niebieski kolor, który po zmieszaniu z żółtym daje kolor zielony.

Nieruchomości

Nazwa chemiczna

Błękit bromotymolowy lub 3,3'-dibromotymolsulfonaftaleina.

Formuła molekularna

C ₂₇ H ₂₈ Br ₂ O ₅ S.

Waga molekularna

624,384 g / mol.

Wygląd fizyczny

Stały proszek o barwie od różowej do fioletowej.

Charakterystyka chemiczna

Działa jako słaby kwas w roztworze. Protonowana w środowisku kwaśnym nabiera żółtego koloru, przy obojętnym pH jest zielona, ​​a po deprotonowaniu przy zasadowym pH jest niebieska.

Stała dysocjacji jonów (Ka)

7,9 x ^10-8 .

Aktywny zakres wskazań

pH 6,0 do 7,6. Wynika to z obecności atomów bromu, które działają w celu ekstrakcji elektronów oraz dwóch umiarkowanych grup elektronodonorów (podstawniki alkilowe).

Gęstość

1,25 g / cm ³ .

Temperatura topnienia

202 ° C (396 ° F).

Temperatura wrzenia

184,9 ° C

Rozpuszczalność

Jest słabo rozpuszczalny w wodzie i oleju. Jest również słabo rozpuszczalny w rozpuszczalnikach niepolarnych, takich jak benzen, toluen i ksylen, i jest praktycznie nierozpuszczalny w eterze naftowym. Jest rozpuszczalny w wodnych roztworach alkaliów i alkoholu.

Stabilność

Jest stabilny w temperaturze pokojowej i niekompatybilny z silnymi utleniaczami.

Absorpcja światła

Protonowana forma ma maksymalną absorpcję przy długości fali (λ) 427 nm, przepuszczając w ten sposób żółte światło w kwaśnych roztworach, a postać zdeprotonowana ma maksymalną absorpcję przy długości fali (λ) 602 nm, przepuszczając światło niebieskie. przy zasadowym pH.

Zastosowania i aplikacje

W badaniach metabolicznych

Błękit bromotymolowy jest używany w wielu procesach, w których powstaje dwutlenek węgla (CO ₂ ), w wyniku czego powstaje kwas węglowy (H ₂ CO ₃ ), który zakwasza środowisko; na co wskazuje zmiana zabarwienia błękitu bromotymolowego.

Jeśli osoba wykonuje ćwiczenia fizyczne i jest podłączona do rurki, która z kolei jest połączona z pojemnikiem z roztworem błękitu bromotymolowego, zaobserwuje się następujące zjawisko: w wyniku zwiększonej aktywności fizycznej i metabolizm, nastąpi wzrost produkcji CO ₂ .

CO _{2 będzie} reagować z wodą tworząc kwas węglowy, H- ₂ CO ₃ , które później dysocjuje uwalniając H ⁺ jonów i zakwaszeniu podłoża. Powoduje to, że błękit bromotymolowy nabiera żółtego koloru, podkreślając kwasowość podłoża.

W położnictwie

Błękit bromotymolowy jest stosowany w położnictwie do wczesnego pękania błon płodowych. Płyn owodniowy ma zwykle pH większe niż 7,7, więc błękit bromotymolowy zmieni kolor na niebieski, gdy wejdzie w kontakt z płynem wyciekającym z owodni.

Odczyn pochwy jest zwykle kwaśny, dlatego błękit bromotymolowy ma żółty odcień. Zmiana koloru na niebieski uwydatnia obecność płynu owodniowego w okolicy pochwy.

Inne zastosowania

Błękit bromotymolowy ma również zastosowanie w następującym sprzęcie i funkcjach:

-Czujniki optyczne

-Systemy wykrywania spalania gazów

-W produkcji farb, zabawek, środków czystości, detergentów i tekstyliów

-Czujniki świeżości żywności

-Jako identyfikator świeżego i zwietrzałego ryżu

-W wykrywaniu mikroorganizmów.

Jest również stosowany w analizie wzrostu bakterii, lekach psychoaktywnych i materiałach dentystycznych.

Przygotowanie

100 mg błękitu bromotymolowego rozpuszcza się w 100 ml rozcieńczonego alkoholu i w razie potrzeby przesącza. Przygotowuje się go również w następujący sposób: 50 mg błękitu bromotymolowego rozpuszcza się w mieszaninie 4 ml 0,02 N wodorotlenku sodu i 20 ml alkoholu, uzupełniając wodą do 100 ml.

Bibliografia

1. Wikipedia. (2018). Błękit bromotymolowy. Odzyskane z: en.wikipedia.org
2. Foist L. (2018). Błękit bromotymolowy: definicja, zastosowania i formuła. Badanie. Odzyskany z: study.com
3. The Science Company. (2018). Wskaźnik pH błękitu bromotymolowego, 1 uncja. Odzyskany z: sciencecompany.com
4. Spektrofotometryczne oznaczanie pK wskaźnika błękitu bromotymolowego. Odzyskany z: fch.upol.cz
5. PubChem. (2018). Błękit bromotymolowy. Odzyskany z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Królewskie Towarzystwo Chemii. (2015). Błękit bromotymolowy. ChemSpider. Źródło: chemspider.com
7. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemia. (8th ed.). CENGAGE Learning.