Макала
Метилен көгүнүн химиясы: түзүлүшү, формуласы, касиеттери жана аталыштары
Метилен көгү дегенде адатта метилтиониний хлориди — оң заряддуу органикалык боёкту жана хлорид каршы ионун камтыган туз түшүнүлөт. Суусуз туздун формуласы C₁₆H₁₈ClN₃S, ал эми формулалык массасы болжол менен 319.85 g/mol. Кристаллдашуу суусу боёктун катионунун химиялык түрүн өзгөртпөстөн, таразага тартылган материалдын массасын өзгөртөт.
Бул айырма химиялык каталогдордогу бир нече көрүнгөн карама-каршылыкты түшүндүрөт. Бир жазууда туздун жалпы заряды нөл деп туура көрсөтүлүп, ошол эле учурда боёк катиондук деп сүрөттөлүшү мүмкүн. Башка каталогдо 373.90 g/mol көрсөтүлүшү мүмкүн, анткени андагы материал тригидрат болуп саналат. Касиеттин маанисин колдонуудан мурун, ал сан эмнени сүрөттөп жатканын аныктаңыз.
Аталыштар материалдын ар башка деңгээлдерин аныктайт
ChEBI базасындагы метилен көгү жөнүндө жазуу хлорид тузун аныктап, CAS 61-73-4 номерин көрсөтөт жана метилтиониний хлориди, Негиздик көк 9 жана C.I. 52015 аталыштарын камтыйт. Анын системалык аталышы — 3,7-бис(диметиламино)фенотиазин-5-ий хлориди.
«Хлорид» сөзү жок метилтиониний аталышы органикалык катионду билдирет. Гидраттын аталышы дагы бир айырманы көрсөтөт: катуу заттагы белгилүү өлчөмдөгү суу менен байланышкан метилен көгүнүн хлориди. Сатып алуу спецификациясы үчүн толук химиялык аталышты, формуланы, гидраттык форманы жана жеткирүүчүнүн идентификаторун чогуу жазыңыз. Түстү билдирген сөзгө гана таянбаңыз. Метил көгүн жана окшош аталыштагы боёкторду салыштыруу жакын аталыштар эмне үчүн ар башка химиялык заттарды билдириши мүмкүн экенин түшүндүрөт.
Молекулалык түзүлүштөрдү чечмелөө
А түзүлүшү: метилтиониний катиону
Белгилер: көк түстөгү N белгилери азоттун үч атомун көрсөтөт; сары S күкүрттү көрсөтөт; четтеги эки азот атомунун ар бирине эки метил тобу бириккен. Бул топтордогу белгисиз сызык учтары суутек атомдору ачык көрсөтүлбөгөн көмүртек атомдорун билдирет. Конденсацияланган үч шакек борбордук конъюгацияланган каркасты түзөт. Бул баштапкы чиймеде формалдык зарядды көрсөтүүнүн бир варианты берилген.
ChEBI базасындагы катиондун түзүлүшүнүн формуласы C₁₆H₁₈N₃S⁺, жалпы заряды +1, ал эми орточо массасы 284.408. Диметиламино орун басарлары 3 жана 7 позицияларында жайгашкан. Чиймедеги бир атомго коюлган формалдык оң белги ошол көрсөтүү варианты үчүн зарядды эсепке алуунун жолу гана; аны электрондордун толук бөлүштүрүлүшүнүн картасы катары чечмелөөгө болбойт.
B түзүлүшү: хлорид тузу
Белгилер: жашыл Cl⁻ — хлорид каршы иону. Ал органикалык түзүлүштөн атайын өзүнчө көрсөтүлгөн. Бир +1 катион жана бир −1 анион нейтралдуу формулалык бирдикти түзөт. Эки түзүлүштүн чиймеси тең ChEBI базасынан алынып, байланыштары жана атом белгилери өзгөртүлбөстөн WebP форматына өткөрүлгөн.
PubChem базасындагы CID 6099 жазуусунда башка системалык аталыш колдонулуп, кош байланыштар менен формалдык заряд башкача жайгаштырылган. Бул көрсөтүү варианттарында атомдордун өз ара туташуу тартиби бирдей сакталат. Алар башка гидрат же кошумча ингредиент бар экенин далилдебейт.
Булактары көрсөтүлгөн касиеттердин таблицасы
Төмөндөгү формулалык массалар USP метилен көгү монографиясынын алдын ала көрсөтүлгөн нускасына ылайык берилген. Физикалык өлчөөлөр белгилүү бир коммерциялык тригидраттын жазуусунан алынган мисалдар болуп саналат; алар үчүн көрсөтүлгөн шарттар сакталган.
| Касиет | Маани же сүрөттөмө | Негизи жана чечмелөөсү |
|---|---|---|
| Боёктун катиону | C₁₆H₁₈N₃S⁺; +1; болжол менен 284.41 g/mol | Хлоридди жана сууну кошпогон катион гана; ChEBI 43830 |
| Суусуз хлорид | C₁₆H₁₈ClN₃S; 319.85 g/mol | Нейтралдуу туздун формулалык бирдиги; USP |
| Моногидрат | C₁₆H₁₈ClN₃S·H₂O; 337.90 g/mol | Туздун ар бир формулалык бирдигине бир суу молекуласы; USP |
| Тригидрат | C₁₆H₁₈ClN₃S·3H₂O; 373.90 g/mol | Туздун ар бир формулалык бирдигине үч суу молекуласы; USP |
| Пентагидрат | C₁₆H₁₈ClN₃S·5H₂O; 409.93 g/mol | Туздун ар бир формулалык бирдигине беш суу молекуласы; USP |
| Физикалык формасы | Катуу зат | Merck/Sigma 1.04122 өнүмү, тригидрат деп белгиленген |
| Көрсөтүлгөн катуу заттын тыгыздыгы | 22 °C температурада 1.757 g/cm³ | 1.04122 өнүмү; даярдалган эритменин тыгыздыгы эмес |
| Көрсөтүлгөн үймө тыгыздык | 400–600 kg/m³ | Ошол эле өнүм; порошок бөлүкчөлөрүнүн ортосундагы боштуктарды камтыйт |
| Көрсөтүлгөн pH | 20 °C температурада 3, сууда 10 g/L | Ошол эле өнүм жана көрсөтүлгөн эритме шарттары |
| Көрсөтүлгөн эригичтик | 50 g/L | Ошол эле өнүм; берилген жазууда температура көрсөтүлгөн эмес |
| Жылуулукка байланыштуу жазуу | 190 °C, ажыроо | Ошол эле өнүм; муну эч кандай эскертүүсүз тең салмактуу эрүү температурасы деп кароого болбойт |
| pKa | Аныкталган кислота/негиз жубун жана чөйрөнү талап кылат | Идиштеги заттын же эритменин pH мааниси менен бирдей эмес |
Өндүрүүчүнүн өнүм жөнүндө жазуусу ушул өнүмгө тиешелүү саптарды ырастайт. Бул маалыматтар пайдалуу маалымдама маанилер болуп саналат, бирок ар бир порошок же даяр суюктук үчүн спецификация эмес. Маалымат базаларындагы формулалык массалардын майда айырмачылыктары атомдук массаларды тандоо эрежелеринен жана тегеректөөдөн да келип чыгышы мүмкүн; бул гидраттардын ортосундагы кыйла чоң айырмадан башка маселе.
Гидратташуу эсептөөнү эмне үчүн өзгөртөт
Идеалдуу суусуз хлориддин бир миллимолунун массасы 319.85 mg; идеалдуу тригидраттын бир миллимолунун массасы 373.90 mg. Ар биринде боёктун катиондорунун бир миллимолу бар. Таблица боюнча эсептегенде, боёктун бирдей өлчөмү үчүн тригидраттын массасы болжол менен 16.9% көбүрөөк болот.
Демек, таза суусуз хлориддин 1.000 g/L концентрациясы болжол менен 3.13 mmol/L маанисине, ал эми таза тригидраттын 1.000 g/L концентрациясы болжол менен 2.67 mmol/L маанисине туура келет. Булар — заттын иш жүзүндөгү курамын аныктоонун жыйынтыгына же өлчөнгөн суунун өлчөмүнө түзөтүү киргизилгенге чейинки, формулага негизделген мисалдар. Тандалган химиялык форманы так көрсөтүү үчүн метилен көгүнүн молярдык концентрациясын эсептөөчү калькуляторду колдонуңуз.
USP аныктамасында заттын курамын сандык аныктоо кургатылган затка карата берилет. Ошондуктан кургатылган затка карата эсептелген пайызды жана алынган абалындагы порошоктун массасын чогуу чечмелөө керек. Кристаллдашуу суусу өзүнөн-өзү булгануунун далили болуп саналбайт. Тригидрат менен суусуз форманы кеңири салыштыруу мындай белгилерди кантип түшүнүү керектигин түшүндүрөт.
Заряд заттын коллоид экенин аныктабайт
«Метилен көгүнүн золунун заряды» деген сөз айкашы эки өзүнчө суроону аралаштырат. Боёктун ионунун заряды +1. Даярдалган система золь болуп саналабы же жокпу — муну аныктоо үчүн дисперстүү система жөнүндө маалымат керек.
IUPAC боюнча золдун аныктамасы агымдуу коллоиддик системага тиешелүү. Бул аныктама заряддуу боёктун ар бир эритмесин коллоид кылбайт. Ошондой эле туздун нейтралдуу формуласы анын эриген иондорунун ар бири нейтралдуу экенин билдирбейт. Бөлүкчөнүн заряды же дзета-потенциалы жөнүндө билдирүү үчүн молекулалык формула гана эмес, иш жүзүндө даярдалган система жана өлчөө шарттары керек.
pH, pKa жана уюлдуулук ар башка суроолорго жооп берет
IUPAC pH маанисин эритмедеги суутек ионунун активдүүлүгү аркылуу аныктайт. Ошондуктан метилен көгүнүн кургак порошогунун өз алдынча суу чөйрөсүндөгү pH мааниси болбойт. Пайдалуу pH жазуусунда эриткич, концентрация, температура жана курам көрсөтүлөт. Буфер кошуу боёктун этикеткасында көрсөтүлгөн химиялык түрүн өзгөртпөстөн, эритменин pH маанисин өзгөртө алат.
Ал эми кислотанын диссоциация константасы белгилүү бир тең салмактуулукту сүрөттөйт, pKa болсо анын 10 негизиндеги логарифминин терс мааниси. Колдонууга жарактуу «метилен көгүнүн pKa мааниси» протондолгон жана протонсузданган түрлөрдү, ошондой эле чөйрөнү көрсөтүшү керек. Жалгыз сан анын кычкылданган боёкко же башка химиялык формага тиешелүү экенин билдирбейт. Протондун өтүшү жана электрондун өтүшү — ар башка процесстер; экинчиси жөнүндө метилен көгүнүн жана лейкометилен көгүнүн кычкылдануу-калыбына келүү химиясын караңыз.
«Уюлдуубу же уюлсузбу?» деген суроонун да максаты так болушу керек. Метилен көгүнүн хлориди иондук зат, ал эми анын органикалык катиону кеңири көмүртек каркасын камтыйт. Бул сүрөттөмө бүт затка уюлдуулуктун бир эле көрсөткүчүн бергенге караганда пайдалуураак. IUPAC эриткичтин уюлдуулугу жөнүндө түшүндүргөндөй, сольватация бир нече өз ара аракеттенүүгө көз каранды. Эритме даярдоодо тандалган эриткичте өлчөнгөн эригичтикти жана эригичтик жана эритме даярдоо боюнча колдонмодогу шарттарды пайдаланыңыз.
Кайсы тыгыздыкты бирдиктерди өзгөртүүдө колдонуу керек?
1 g/cm³ мааниси 1 g/mL маанисине барабар болгону менен, бирдикти өзгөртүү өлчөнгөн нерсени өзгөртпөйт. Катуу заттын тыгыздыгы менен суюлтулган эритменин миллилитрлерин ошол эритменин граммдарына айландырууга болбойт. Порошоктун үймө тыгыздыгы дагы башка суроого жооп берет, анткени бөлүкчөлөрдүн жайгашуусунан алардын ортосунда аба калат.
Массанын көлөмгө катышын массанын массага катышына айландыруу үчүн даяр эритменин көрсөтүлгөн температурадагы тыгыздыгын алыңыз. Таразага тартуу жана молярдык концентрацияны эсептөө үчүн материалдын формуласын жана курамын сандык аныктоонун негизин тактаңыз. Касиетти өлчөнүп жаткан объектке туура келтирүү кошумча ондук белгилер менен оңдоого мүмкүн болбогон каталардын алдын алат.