Artikulua
Metileno urdinaren kimika: egitura, formula, propietateak eta izenak
Metileno urdinak normalean metiltioninio kloruroa esan nahi du: karga positiboa duen koloratzaile organiko bat eta kloruro kontraioi bat dituen gatza. Gatz anhidroaren formula C₁₆H₁₈ClN₃S da, eta formula-masa gutxi gorabehera 319.85 g/mol da. Kristalizazio-urak pisatutako materialaren masa aldatzen du, koloratzailearen katioiaren identitatea aldatu gabe.
Bereizketa horrek katalogo kimikoetan ageri diren itxurazko kontraesan batzuk argitzen ditu. Erregistro batek zuzen adieraz dezake gatzaren karga garbia zero dela, eta, aldi berean, koloratzailea kationikoa dela. Beste katalogo batek 373.90 g/mol adieraz dezake, bere materiala trihidratoa delako. Propietate bat erabili aurretik, identifikatu zenbakiak zer deskribatzen duen.
Izenek materialaren maila desberdinak identifikatzen dituzte
ChEBIko metileno urdinaren erregistroak kloruro-gatza identifikatzen du, CAS 61-73-4 jasotzen du, eta metiltioninio kloruroa, Basic Blue 9 eta C.I. 52015 izenak biltzen ditu. Izen sistematikoa 3,7-bis(dimetilamino)fenotiazin-5-io kloruroa da.
Metiltioninio izenak, «kloruro» gabe, katioi organikoa identifikatzen du. Hidratoaren izendapenak beste bereizketa bat gehitzen du: solidoan ur kantitate jakin bati lotutako metileno urdin kloruroa. Erosketa-zehaztapen batean, jaso batera izen kimiko osoa, formula, hidratazio-egoera eta hornitzailearen identifikatzailea. Ez fidatu kolorea adierazten duen hitzaz bakarrik. Metil urdinaren eta antzeko izenak dituzten koloratzaileen konparazioak azaltzen du zergatik antzeko izenek substantzia kimiko desberdinak identifika ditzaketen.
Interpretatu egitura molekularrak
A egitura: metiltioninio katioia
Etiketak: N ikur urdinek hiru nitrogeno atomo identifikatzen dituzte; S horiaren bidez sufrea identifikatzen da; kanpoko bi nitrogeno atomoek bina metil talde dituzte. Talde horietako etiketa gabeko lerro-muturrek karbono atomoak eta haien hidrogeno inplizituak adierazten dituzte. Hiru eraztun fusionatuek erdiko egitura konjugatua osatzen dute. Jatorrizko marrazki honek karga formalaren adierazpenetako bat erakusten du.
ChEBIko katioiaren egiturak C₁₆H₁₈N₃S⁺ formula, +1 karga garbia eta 284.408 batez besteko masa ditu. 3 eta 7 posizioetan dimetilamino ordezkatzaileak daude. Marrazki bateko atomo baten gaineko zeinu positibo formalak adierazpen horren karga-kontabilitatea islatzen du; ez da elektroien banaketa osoaren mapa gisa interpretatu behar.
B egitura: kloruro-gatza
Etiketak: Cl⁻ berdea kloruro kontraioia da. Nahita ageri da egitura organikotik deskonektatuta. +1 katioi batek eta −1 anioi batek formula-unitate neutro bat osatzen dute. Bi egitura-marrazkiak ChEBItik erreproduzitu eta WebP formatura bihurtu dira, loturak edo atomoen etiketak aldatu gabe.
PubChemeko CID 6099 erregistroak beste izen sistematiko bat erabiltzen du, eta lotura bikoitzak eta karga formala beste kokapen batzuetan jartzen ditu. Adierazpen horiek atomoen arteko konektibitate bera mantentzen dute. Ez dute frogatzen beste hidrato bat edo osagai gehigarri bat dagoenik.
Erreferentziadun propietate-taula
Beheko formula-masak USPren metileno urdinari buruzko monografiaren aurrebistatik hartu dira. Neurketa fisikoak trihidrato komertzial jakin baten erregistroko adibideak dira, eta eskuragarri dauden baldintzak bere horretan mantendu dira.
| Propietatea | Balioa edo deskribapena | Oinarria eta interpretazioa |
|---|---|---|
| Koloratzailearen katioia | C₁₆H₁₈N₃S⁺; +1; gutxi gorabehera 284.41 g/mol | Katioia bakarrik, kloruroa eta ura kanpoan utzita; ChEBI 43830 |
| Kloruro anhidroa | C₁₆H₁₈ClN₃S; 319.85 g/mol | Gatzaren formula-unitate neutroa; USP |
| Monohidratoa | C₁₆H₁₈ClN₃S·H₂O; 337.90 g/mol | Ur molekula bat gatzaren formula-unitateko; USP |
| Trihidratoa | C₁₆H₁₈ClN₃S·3H₂O; 373.90 g/mol | Hiru ur molekula gatzaren formula-unitateko; USP |
| Pentahidratoa | C₁₆H₁₈ClN₃S·5H₂O; 409.93 g/mol | Bost ur molekula gatzaren formula-unitateko; USP |
| Forma fisikoa | Solidoa | Merck/Sigma 1.04122 produktua, trihidrato gisa etiketatua |
| Adierazitako solido-dentsitatea | 1.757 g/cm³, 22 °C-an | 1.04122 produktua; ez da prestatutako disoluzio baten dentsitatea |
| Adierazitako itxurazko dentsitatea | 400–600 kg/m³ | Produktu bera; hauts-partikulen arteko hutsuneak barne hartzen ditu |
| Adierazitako pH-a | 3, 20 °C-an, 10 g/L uretan | Produktu bera eta zehaztutako disoluzio-baldintzak |
| Zerrendatutako disolbagarritasuna | 50 g/L | Produktu bera; erakutsitako sarrerak ez du tenperatura zehazten |
| Sarrera termikoa | 190 °C, deskonposizioa | Produktu bera; ez da bestelako zehaztapenik gabeko orekako urtze-puntua |
| pKa | Azido/base bikotea eta ingurunea definitzea eskatzen du | Ez da botila edo disoluzio baten pH-arekin trukagarria |
Fabrikatzailearen produktu-erregistroak produktuari dagozkion errenkadak bermatzen ditu. Sarrera horiek erreferentzia-puntu erabilgarriak dira, ez hauts edo amaitutako likido guztietarako zehaztapenak. Datu-baseetako formula-masen arteko alde txikiek pisu atomikoen konbentzioak eta biribiltzea ere isla ditzakete; hori hidratoen arteko askoz alde handiagoaz bestelako kontua da.
Zergatik aldatzen duen hidratazioak kalkulu bat
Kloruro anhidro idealaren milimol batek 319.85 mg pisatzen du; trihidrato idealaren milimol batek 373.90 mg pisatzen du. Bakoitzak koloratzailearen katioien milimol bat dauka. Taulatik kalkulatuta, trihidratoaren masa gutxi gorabehera 16.9% handiagoa da koloratzaile kantitate bererako.
Ondorioz, kloruro anhidro puruaren 1.000 g/L gutxi gorabehera 3.13 mmol/L dira; trihidrato puruaren 1.000 g/L, berriz, gutxi gorabehera 2.67 mmol/L dira. Formulan oinarritutako adibideak dira, benetako eduki-determinazioaren edo neurtutako ur-edukiaren araberako zuzenketak egin aurrekoak. Erabili metileno urdinaren molaritate-kalkulagailua hautatutako forma kimikoa esplizituki adierazita mantentzeko.
USPren definizioak eduki-determinazioa oinarri lehorrean adierazten du. Beraz, oinarri lehorreko ehunekoa eta jasotako hautsaren masa elkarrekin interpretatu behar dira. Kristalizazio-ura ez da berez kutsaduraren froga. Trihidratoaren eta anhidroaren arteko konparazio xehatuak etiketa horiek nola interpretatu azaltzen du.
Kargak ez du koloide bat dagoela frogatzen
«Metileno urdinaren solaren karga» esamoldeak bi galdera bereizi nahasten ditu. Koloratzailearen ioiak +1 karga du. Prestakin bat sola den jakiteko, sistema barreiatuari buruzko informazioa behar da.
IUPACen solaren definizioak sistema koloidal fluido bati egiten dio erreferentzia. Horrek ez du esan nahi kargadun koloratzaile baten disoluzio oro koloidea denik. Gatzaren formula neutroak ere ez du esan nahi haren ioi disolbatuak banaka neutroak direnik. Partikulen kargari edo zeta potentzialari buruzko baieztapen batek benetako prestakina eta neurketa-baldintzak behar ditu, ez formula molekularra bakarrik.
pH-ak, pKa-k eta polaritateak galdera desberdinei erantzuten diete
IUPACek disoluzioko hidrogeno-ioien aktibitatearen bidez definitzen du pH-a. Beraz, metileno urdinaren hauts lehorrak ez du berezko ur-inguruneko pH-rik. pH-ari buruzko sarrera erabilgarri batek disolbatzailea, kontzentrazioa, tenperatura eta formulazioa zehazten ditu. Tanpoi bat gehitzeak disoluzioaren pH-a alda dezake, koloratzailearen etiketan inprimatutako identitatea aldatu gabe.
Aitzitik, azidoaren disoziazio-konstante batek oreka jakin bat deskribatzen du, eta pKa haren 10 oinarriko logaritmo negatiboa da. «Metileno urdinaren pKa» erabilgarri batek espezie protonatua eta desprotonatua, baita ingurunea ere, izendatu behar ditu. Zenbaki soil batek ez du adierazten koloratzaile oxidatuari edo beste forma kimiko bati dagokion. Protoi-transferentzia eta elektroi-transferentzia prozesu desberdinak dira; bigarrenari buruz, ikusi metileno urdinaren eta leukometileno urdinaren erredox kimika.
«Polarra ala apolarra?» galderak ere helburu definitua behar du. Metileno urdin kloruroa ionikoa da, eta haren katioi organikoak karbonozko egitura zabala dauka. Deskribapen hori erabilgarriagoa da substantzia osoari polaritate-puntuazio bakarra ematea baino. IUPACek disolbatzaileen polaritateari buruzko azalpenean dioenez, solbatazioa hainbat elkarrekintzaren mende dago. Prestaketa-lanetarako, erabili hautatutako disolbatzailean neurtutako disolbagarritasuna eta disolbagarritasunari eta disoluzioak prestatzeari buruzko gidako baldintzak.
Zein dentsitate erabili behar da bihurketa batean?
1 g/cm³ eta 1 g/mL baliokideak badira ere, unitatea aldatzeak ez du neurtutakoa aldatzen. Solido baten dentsitatearekin ezin dira disoluzio diluitu baten mililitroak disoluzio horren gramo bihurtu. Hautsaren itxurazko dentsitateak beste galdera bati erantzuten dio, partikulen paketatzeak airea uzten baitu haien artean.
Bolumeneko masa masako masa bihurtzeko, lortu amaitutako disoluzioaren dentsitatea tenperatura jakin batean. Pisatzeko eta molaritatea kalkulatzeko, egiaztatu materialaren formula eta eduki-determinazioaren oinarria. Propietatea neurtzen ari den objektuarekin bat etortzeak dezimal gehiago gehituta konpondu ezin diren akatsak saihesten ditu.