Erthygl

Cemeg glas methylen: strwythur, fformiwla, priodweddau ac enwau

Cemeg glas methylen: strwythur, fformiwla, priodweddau ac enwau

Mae glas methylen fel arfer yn golygu clorid methylthioniniwm, halen sy’n cynnwys llifyn organig â gwefr bositif a gwrthïon clorid. Fformiwla’r halen anhydrus yw C₁₆H₁₈ClN₃S a’i fàs fformiwla yw tua 319.85 g/mol. Mae dŵr crisialu yn newid màs deunydd sydd wedi’i bwyso heb newid hunaniaeth cation ei lifyn.

Mae’r gwahaniaeth hwnnw’n datrys sawl gwrthddywediad ymddangosiadol mewn catalogau cemegol. Gall cofnod adrodd yn gywir fod gwefr net yr halen yn sero wrth ddisgrifio’r llifyn fel un cationig. Gall ail gatalog adrodd 373.90 g/mol oherwydd mai’r trihydrad yw ei ddeunydd. Cyn defnyddio priodwedd, nodwch beth mae’r rhif yn ei ddisgrifio.

Mae enwau’n nodi gwahanol lefelau’r deunydd

Mae cofnod ChEBI ar gyfer glas methylen yn nodi’r halen clorid, yn rhestru CAS 61-73-4, ac yn cynnwys yr enwau clorid methylthioniniwm, Basic Blue 9, a C.I. 52015. Ei enw systematig yw clorid 3,7-bis(dimethylamino)ffenothiasin-5-iwm.

Mae’r enw methylthioniniwm heb “clorid” yn nodi’r cation organig. Mae dynodiad hydrad yn ychwanegu gwahaniaeth arall: clorid glas methylen sy’n gysylltiedig â swm penodedig o ddŵr yn y solid. Ar gyfer manyleb brynu, cofnodwch yr enw cemegol llawn, y fformiwla, y sail hydradu a dynodwr y cyflenwr gyda’i gilydd. Peidiwch â dibynnu ar y gair lliw yn unig. Mae’r gymhariaeth rhwng glas methyl a llifynnau ag enwau tebyg yn esbonio pam y gall enwau tebyg nodi cemegion gwahanol.

Darllenwch y strwythurau moleciwlaidd

Strwythur A: y cation methylthioniniwm

Cation methylthioniniwm: tair cylch wedi’u hasio, nitrogen a sylffwr canolog, dau amnewidyn dimethylamino, a gwefr bositif gyffredinol.

Labeli: mae symbolau N glas yn nodi tri atom nitrogen; mae S melyn yn nodi sylffwr; mae dau grŵp methyl ar bob un o’r ddau atom nitrogen allanol. Mae pennau llinellau heb labeli ar y grwpiau hynny’n cynrychioli atomau carbon gyda’u hydrogenau ymhlyg. Mae’r tair cylch wedi’u hasio yn ffurfio’r fframwaith cyfunedig canolog. Mae’r lluniad ffynhonnell hwn yn dangos un cynrychioliad o’r wefr ffurfiol.

Mae gan strwythur y cation yn ChEBI y fformiwla C₁₆H₁₈N₃S⁺, gwefr net +1, a màs cyfartalog 284.408. Mae’r amnewidion dimethylamino yn safleoedd 3 a 7. Confensiwn cyfrifyddu ar gyfer y cynrychioliad hwnnw yw arwydd positif ffurfiol ar un atom mewn lluniad; ni ddylid ei ddehongli fel map o ddosbarthiad cyflawn yr electronau.

Strwythur B: yr halen clorid

Clorid glas methylen: yr un cation organig gydag anion clorid ar wahân a dim bond cofalent rhyngddynt.

Labeli: y Cl⁻ gwyrdd yw’r gwrthïon clorid. Mae wedi’i ddatgysylltu’n fwriadol oddi wrth y strwythur organig. Mae un cation +1 ac un anion −1 yn rhoi uned fformiwla niwtral. Atgynhyrchwyd y ddau luniad strwythurol o ChEBI a’u trosi i WebP heb newid eu bondiau na’u labeli atomau.

Mae cofnod PubChem ar gyfer CID 6099 yn defnyddio enw systematig amgen a lleoliad gwahanol i’r bondiau dwbl a’r wefr ffurfiol. Mae’r cynrychioliadau hyn yn cadw’r un cysylltiadau rhwng atomau. Nid ydynt yn sefydlu bod hydrad gwahanol neu gynhwysyn ychwanegol yn bresennol.

Tabl priodweddau â chyfeiriadau

Mae’r masau fformiwla isod yn dilyn rhagolwg monograff USP ar gyfer glas methylen. Mae’r mesuriadau ffisegol yn enghreifftiau o gofnod trihydrad masnachol penodedig, gyda’r amodau sydd ar gael wedi’u cadw.

PriodweddGwerth neu ddisgrifiadSail a dehongliad
Cation y llifynC₁₆H₁₈N₃S⁺; +1; tua 284.41 g/molY cation yn unig, heb gynnwys clorid na dŵr; ChEBI 43830
Clorid anhydrusC₁₆H₁₈ClN₃S; 319.85 g/molUned fformiwla halen niwtral; USP
MonohydradC₁₆H₁₈ClN₃S·H₂O; 337.90 g/molUn moleciwl dŵr fesul uned fformiwla halen; USP
TrihydradC₁₆H₁₈ClN₃S·3H₂O; 373.90 g/molTri moleciwl dŵr fesul uned fformiwla halen; USP
PentahydradC₁₆H₁₈ClN₃S·5H₂O; 409.93 g/molPum moleciwl dŵr fesul uned fformiwla halen; USP
Ffurf ffisegolSolidCynnyrch Merck/Sigma 1.04122, wedi’i labelu’n drihydrad
Dwysedd solid a adroddwyd1.757 g/cm³ ar 22 °CCynnyrch 1.04122; nid dwysedd hydoddiant wedi’i baratoi
Swmp-ddwysedd a adroddwyd400–600 kg/m³Yr un cynnyrch; yn cynnwys bylchau rhwng gronynnau powdr
pH a adroddwyd3 ar 20 °C, 10 g/L mewn dŵrYr un cynnyrch a’r amodau hydoddiant penodedig
Hydoddedd a restrwyd50 g/LYr un cynnyrch; nid yw’r cofnod a ddangosir yn nodi tymheredd
Cofnod thermol190 °C, dadelfeniadYr un cynnyrch; nid ymdoddbwynt ecwilibriwm heb amodau
pKaMae angen pâr asid/bas a chyfrwng wedi’u diffinioNid yw’n gyfnewidiadwy â pH potel neu hydoddiant

Mae cofnod cynnyrch y gwneuthurwr yn cefnogi’r rhesi sy’n benodol i’r cynnyrch. Mae’r cofnodion hyn yn bwyntiau cyfeirio defnyddiol, nid yn fanylebau ar gyfer pob powdr neu hylif gorffenedig. Gall gwahaniaethau bach rhwng masau fformiwla mewn cronfeydd data hefyd adlewyrchu confensiynau pwysau atomig a thalgrynnu; mae hynny’n fater gwahanol i’r gwahaniaeth llawer mwy sy’n deillio o hydradu.

Pam mae hydradu’n newid cyfrifiad

Mae un milimôl o glorid anhydrus delfrydol yn pwyso 319.85 mg; mae un milimôl o drihydrad delfrydol yn pwyso 373.90 mg. Mae pob un yn cynnwys un milimôl o gationau’r llifyn. O gyfrifo o’r tabl, mae màs y trihydrad tua 16.9% yn fwy ar gyfer yr un swm o lifyn.

O ganlyniad, mae 1.000 g/L o glorid anhydrus pur yn cyfateb i tua 3.13 mmol/L, tra bod 1.000 g/L o drihydrad pur yn cyfateb i tua 2.67 mmol/L. Enghreifftiau seiliedig ar fformiwlâu yw’r rhain, cyn cywiro ar gyfer canlyniad asesiad cynnwys gwirioneddol neu gynnwys dŵr wedi’i fesur. Defnyddiwch y gyfrifiannell molaredd glas methylen i gadw’r ffurf gemegol a ddewiswyd yn eglur.

Mae diffiniad USP yn mynegi’r asesiad cynnwys ar sail sych. Felly mae angen dehongli canran ar sail sych a màs powdr fel y’i derbyniwyd gyda’i gilydd. Nid yw dŵr crisialu yn dystiolaeth awtomatig o halogiad. Mae’r gymhariaeth fanwl rhwng trihydrad a’r ffurf anhydrus yn ymdrin â sut i ddarllen y labeli hynny.

Nid yw gwefr yn sefydlu bod sylwedd yn goloid

Mae “gwefr sol glas methylen” yn cymysgu dau gwestiwn ar wahân. Mae gan ïon y llifyn wefr +1. Mae angen gwybodaeth am y system wasgaredig i benderfynu a yw paratoad yn sol.

Mae diffiniad IUPAC o sol yn ymwneud â system goloidaidd hylifol. Nid yw’n gwneud pob hydoddiant o lifyn â gwefr yn goloid. Nid yw fformiwla halen niwtral ychwaith yn awgrymu bod ei ïonau toddedig yn niwtral yn unigol. Mae angen y paratoad gwirioneddol a’r amodau mesur ar gyfer honiad am wefr gronynnau neu botensial seta, yn hytrach na’r fformiwla foleciwlaidd yn unig.

Mae pH, pKa a pholaredd yn ateb cwestiynau gwahanol

Mae IUPAC yn diffinio pH drwy actifedd ïonau hydrogen mewn hydoddiant. Felly nid oes gan bowdr glas methylen sych pH dyfrllyd ar ei ben ei hun. Mae cofnod pH defnyddiol yn nodi’r toddydd, y crynodiad, y tymheredd a’r fformiwleiddiad. Gall ychwanegu byffer newid pH hydoddiant heb newid yr hunaniaeth sydd wedi’i hargraffu ar label y llifyn.

Mewn cyferbyniad, mae cysonyn daduniad asid yn disgrifio ecwilibriwm penodol, a pKa yw negatif ei logarithm sylfaen-10. Rhaid i “pKa glas methylen” defnyddiadwy enwi’r rhywogaethau protonedig a dadbrotonedig a’r cyfrwng. Nid yw rhif ar ei ben ei hun yn dweud wrthych a yw’n cyfeirio at y llifyn ocsidiedig neu ffurf gemegol arall. Mae trosglwyddo protonau a throsglwyddo electronau yn brosesau gwahanol; gweler cemeg rhydocs glas methylen a glas lewcomethylen ar gyfer yr ail.

Mae angen diben wedi’i ddiffinio hefyd ar gyfer “Polar neu amholar?”. Mae clorid glas methylen yn ïonig, tra bod ei gation organig yn cynnwys fframwaith carbon estynedig. Mae’r disgrifiad hwnnw’n fwy defnyddiol na rhoi un sgôr polaredd i’r sylwedd cyfan. Fel y mae trafodaeth IUPAC ar bolaredd toddyddion yn esbonio, mae solfadiad yn dibynnu ar nifer o ryngweithiadau. Ar gyfer gwaith paratoi, defnyddiwch hydoddedd wedi’i fesur yn y toddydd arfaethedig a’r amodau yn y canllaw hydoddedd a pharatoi hydoddiannau.

Pa ddwysedd sy’n berthnasol i drosiad?

Er bod 1 g/cm³ yn hafal i 1 g/mL, nid yw newid yr uned yn newid yr hyn a fesurwyd. Ni all dwysedd solid drosi mililitrau o hydoddiant gwanedig yn gramau o’r hydoddiant hwnnw. Mae swmp-ddwysedd powdr yn ateb cwestiwn arall eto oherwydd bod y ffordd y mae’n pacio yn gadael aer rhwng gronynnau.

Ar gyfer trosiad o fàs fesul cyfaint i fàs fesul màs, ceisiwch gael dwysedd yr hydoddiant gorffenedig ar dymheredd penodedig. Ar gyfer pwyso a molaredd, cadarnhewch fformiwla’r deunydd a sail ei asesiad cynnwys. Mae paru’r briodwedd â’r gwrthrych sy’n cael ei fesur yn atal gwallau na all lleoedd degol ychwanegol eu cywiro.