BROMOTIMOL ALBASTRU: STRUCTURĂ, PROPRIETĂȚI, PREPARARE, UTILIZĂRI - CHIMIE - 2025

Albastru de bromtimol este un colorant sensibil la pH - ul mediului și a fost folosit ca un indicator în multe reacții de laborator. Un indicator este un colorant organic a cărui culoare depinde de concentrația H ₃ O ⁺ ion sau pH - ul mediului. Prin culoarea sa, indicatorul poate indica aciditatea sau bazicitatea soluției.

Albastrul de bromotimol are o scală de indicație activă între pH 6,0 și 7,6. La un pH al mediului mai mic de 6,5 prezintă o colorație galbenă. Când pH-ul mediului variază între 6,5 și 7,6, capătă o culoare verde. La pH mai mare de 7,6, culoarea sa este albastră.

Sursa: GregorTrefalt, prin Wikimedia Commons

Această caracteristică face ca acest indicator să fie foarte util, deoarece poate fi utilizat într-o scară de pH apropiată de neutralitate; exact acolo unde au loc procesele fiziologice.

Ionizarea bromotimolului albastru în soluție apoasă poate fi conturată după cum urmează:

HIn (culoare galbenă) + H ₂ O <=> În ^- (culoare albastră) + H ₃ O ⁺

Când indicatorul este protonizat (HIn) capătă o culoare galbenă; în timp ce dacă indicatorul deprotonat (In ^- ) devine albastru.

Structura chimică

Sursa: Benjah-bmm27 din Wikipedia

Imaginea superioară reprezintă structura albastru de bromotimol cu ​​un model de bare și sferă la un pH mai mic de 7,1. Barele brune corespund atomilor de brom, două în total.

Fiecare dintre cele trei inele aromatice compune, împreună cu grupările metil, CH ₃ , și terțbutil, gruparea timol; și legând un Br, de acolo apare motivul pentru care se numește „bromotimol”.

Partea inferioară prezintă grupa sulfonat, R-SO ₃ ^- , cu sfere roșii și una galbenă. Această grupă poate fi legată printr-un atom de O de carbonul central care unește cele trei inele aromatice.

PH se schimbă

Deși această structură moleculară nu se schimbă radical cu pH-ul acid sau bazic, stările sale electronice sunt modificate, reflectate de modificările de culoare ale soluțiilor.

Sub pH 7, indicatorul este galben și adoptă structura imaginii; dar dacă pH-ul devine de bază, grupele -OH se deprotonează și se poate forma o legătură dublă C = O.

Ca urmare, sistemul conjugat al moleculei (cel al tuturor legăturilor duble rezonante) se schimbă suficient încât electronii să nu mai absoarbă aceiași fotoni, iar soluția să se transforme de la galben la albăstrui.

Dacă, pe de altă parte, pH-ul este cu mult sub 7, culoarea indicatorului se schimbă de la galben la roșu. Aici modificarea sistemului conjugat se datorează protonării grupurilor -OH -OH ₂ ⁺ .

Atât în ​​mediile acide cât și în cele de bază, molecula își pierde stabilitatea, absorbind fotoni de energie mai mică pentru a permite tranzițiile electronice responsabile de culorile percepute de spectatori.

Și ce zici de culoarea verde a imaginii principale? Pe măsură ce pH-ul se apropie de 7.1, o mică porțiune de molecule își pierde protonii, dând o culoare albastră care, atunci când este amestecată cu galben, dă culoarea verde.

Proprietăți

Nume chimic

Bromotimol albastru sau 3,3'-dibromotimolsulfonaphtaleina.

Formulă moleculară

C ₂₇ H ₂₈ Br ₂ O ₅ S.

Greutate moleculară

624.384 g / mol.

Aspectul fizic

Pulbere solidă cu o culoare variind de la roz la violet.

Caracteristică chimică

Acționează ca un acid slab în soluție. Atunci când este protonat într-un mediu acid capătă o culoare galbenă, la pH neutru este verde, iar atunci când este deprotonat la un pH alcalin, este albastru.

Constantă de disociere ionică (Ka)

7,9 x 10 ^-8 .

Interval de indicație activă

pH 6,0 până la 7,6. Acest lucru se datorează prezenței atomilor de brom care acționează pentru extragerea electronilor și a două grupuri de donatori de electroni moderate (substituenți alchil).

Densitate

1,25 g / cm ³ .

Punct de topire

202 ° C (396 ° F).

Punct de fierbere

184,9 ° C.

Solubilitate

Este slab solubil în apă și ulei. Este, de asemenea, slab solubil în solvenți nonpolari, cum ar fi benzenul, toluenul și xilena, și practic insolubil în eter de petrol. Este solubil în soluții apoase alcaline și în alcool.

Stabilitate

Este stabil la temperatura camerei și incompatibil cu agenții de oxidare puternici.

Absorbție ușoară

Forma protonată are absorbția maximă la o lungime de undă (λ) de 427 nm, transmitând astfel lumină galbenă în soluții acide, iar forma deprotonată are o absorbție maximă la o lungime de undă (λ) de 602 nm, transmitând o lumină albastră. la pH alcalin

Utilizări și aplicații

În studiile metabolice

Albastrul de bromotimol este utilizat în numeroase procese în care este produs dioxid de carbon (CO ₂ ), cu generarea în consecință a acidului carbonic (H ₂ CO ₃ ), care acidifică mediul; evidențiată de o schimbare în colorarea albastruului de bromotimol.

Dacă o persoană face exerciții fizice și este conectată la un tub care, la rândul său, este conectat la un recipient cu o soluție albastră de bromotimol, se va observa următorul fenomen: ca urmare a creșterii activității fizice și metabolism, va exista o creștere a producției de CO ₂ .

CO _{2 va} reacționa cu apa, producând acid carbonic, H ₂ CO ₃ , care ulterior se disociază, eliberând ionul H ⁺ și acidifiază mediul. Aceasta are ca rezultat albastru de bromotimol dobândind o culoare galbenă, evidențiind aciditatea mediului.

În obstetrică

Albastrul de bromotimol este utilizat în obstetrică pentru a arăta ruperea timpurie a membranelor. Lichidul amniotic are în mod normal un pH mai mare de 7,7, deci albastru de bromotimol va deveni albastru atunci când va intra în contact cu fluidul care se scurge din amnium.

PH-ul vaginal este de obicei acid, deci albastrul de bromotimol are o nuanță galbenă. Schimbarea culorii sale în albastru evidențiază prezența lichidului amniotic în regiunea vaginală.

Alte utilizări

Bromothymol blue are, de asemenea, aplicație în următoarele echipamente și funcții:

-Senzori optici

-Sisteme de detectare a combustiei gazelor

-În producția de vopsele, jucării, produse de curățare, detergenți și textile

-Senzori de prospețime alimentară

-Cum identificator al orezului proaspăt și răcit

-În detectarea microorganismelor.

De asemenea, este utilizat în analiza creșterii bacteriene, medicamente psihoactive și materiale dentare.

preparare

100 mg de bromotimol albastru se dizolvă în 100 ml alcool diluat și se filtrează dacă este necesar. De asemenea, se prepară astfel: 50 mg de bromotimol albastru se dizolvă într-un amestec de 4 ml de 0,02 N hidroxid de sodiu și 20 ml de alcool, obținând până la 100 ml cu apă.

Referințe

1. Wikipedia. (2018). Bromotimol albastru. Recuperat de la: en.wikipedia.org
2. Foist L. (2018). Bromotimol albastru: definiție, utilizări și formulă. Studiu. Recuperat din: studiu.com
3. Compania de Știință. (2018). Indicator de pH albastru de bromotimol, 1 oz. Recuperat de la: sciencecompany.com
4. Determinarea spectrofotometrică a pK a indicatorului de albastru bromotimol. Recuperat din: fch.upol.cz
5. Extract. (2018). Bromotimol albastru. Recuperat din: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Societatea Regală de Chimie. (2015). Bromotimol albastru. ChemSpider. Recuperat de la: chemspider.com
7. Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie. (Ediția a VIII-a). CENGAGE Învățare.