Artikel

D'Chemie vu Methylenblo: Struktur, Formel, Eegeschaften an Nimm

D'Chemie vu Methylenblo: Struktur, Formel, Eegeschaften an Nimm

Methylenblo bezeechent normalerweis Methylthioniniumchlorid, e Salz mat engem positiv geluedenen organesche Faarfstoff an engem Chlorid-Géigenion. Dat waasserfräit Salz huet d'Formel C₁₆H₁₈ClN₃S an eng Formelmass vu ronn 319.85 g/mol. Kristallwaasser verännert d'Mass vun engem ofgeweiene Material, ouni d'Identitéit vu sengem Faarfstoffkation ze veränneren.

Dës Ënnerscheedung kläert verschidde scheinbar Widderspréch a chemesche Katalogen op. En Andrag kann zu Recht eng Nettoladung vun null fir d'Salz uginn an de Faarfstoff gläichzäiteg als kationesch beschreiwen. En zweete Katalog kann 373.90 g/mol uginn, well säi Material den Trihydrat ass. Ier Dir eng Eegeschaft benotzt, stellt fest, wat déi Zuel beschreift.

Nimm bezeechnen ënnerschiddlech Niveaue vum Material

Den ChEBI-Andrag fir Methylenblo identifizéiert d'Chloridsalz, nennt CAS 61-73-4 an enthält d'Nimm Methylthioniniumchlorid, Basic Blue 9 a C.I. 52015. Säi systemateschen Numm ass 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-iumchlorid.

Den Numm Methylthioninium ouni „Chlorid“ bezeechent den organesche Kation. Eng Hydratbezeechnung füügt eng weider Ënnerscheedung derbäi: Methylenblochlorid, dat am Feststoff mat enger uginner Quantitéit Waasser verbonnen ass. Fir eng Akafsspezifikatioun, hält de komplette chemeschen Numm, d'Formel, d'Hydratform an d'Identifikatioun vum Fournisseur zesumme fest. Verloosst Iech net eleng op d'Faarfwuert. De Verglach vu Methylblo a Faarfstoffer mat änlechen Nimm erkläert, firwat änlech Nimm ënnerschiddlech chemesch Substanze bezeechne kënnen.

Déi molekular Strukture liesen

Struktur A: de Methylthioniniumkation

Methylthioniniumkation: dräi kondenséiert Réng, zentral Stéckstoff a Schwiefel, zwee Dimethylamino-Substituenten an eng insgesamt positiv Ladung.

Beschrëftungen: blo N-Symboler bezeechnen dräi Stéckstoffatomer; dat gielt S bezeechent Schwiefel; déi zwee baussenzeg Stéckstoffatomer droen all Kéier zwou Methylgruppen. Onbeschrëft Linnennenn un dëse Gruppe stellen Kuelestoffatomer mat hiren implizitte Waasserstoffatomer duer. Déi dräi kondenséiert Réng bilden dat zentraalt konjugéiert Gerüst. Dës Zeechnung aus der Quell weist eng Duerstellung vun der formaler Ladung.

D'ChEBI-Struktur vum Kation huet d'Formel C₁₆H₁₈N₃S⁺, d'Nettoladung +1 an d'duerchschnëttlech Mass 284.408. D'Positiounen 3 a 7 droen d'Dimethylamino-Substituenten. E formellt Pluszeechen op engem Atom an enger Zeechnung ass eng rechneresch Zouuerdnung fir déi Duerstellung; et soll net als Kaart vun der kompletter Elektroneverdeelung interpretéiert ginn.

Struktur B: d'Chloridsalz

Methylenblochlorid: dee selwechten organesche Kation mat engem separaten Chloridanion an ouni kovalent Bindung tëscht hinnen.

Beschrëftungen: dat gréngt Cl⁻ ass de Chlorid-Géigenion. Et ass bewosst net mat der organescher Struktur verbonnen. Ee Kation mat +1 an een Anion mat −1 erginn eng neutral Formeleenheet. Béid Strukturzeechnunge sinn aus ChEBI iwwerholl an a WebP ëmgewandelt ginn, ouni hir Bindungen oder Atombeschrëftungen ze veränneren.

Den PubChem-Andrag fir CID 6099 benotzt en alternative systemateschen Numm an eng aner Plazéierung vun den Duebelbindungen a vun der formaler Ladung. Dës Duerstellunge behalen déi selwecht Verknëppung vun den Atomer bäi. Si beleeën net, datt en aneren Hydrat oder en zousätzlechen Inhaltsstoff virläit.

Eegeschaftstabell mat Quellen

D'Formelmassen hei ënne baséieren op der Virschau vun der USP-Monographie iwwer Methylenblo. Déi physikalesch Miessunge si Beispiller aus engem spezifizéierte kommerziellen Trihydrat-Andrag; déi disponibel Miessbedéngunge goufe bäibehalen.

EegeschaftWäert oder BeschreiwungBasis an Interpretatioun
FaarfstoffkationC₁₆H₁₈N₃S⁺; +1; ongeféier 284.41 g/molNëmmen de Kation, ouni Chlorid a Waasser; ChEBI 43830
Waasserfräie ChloridC₁₆H₁₈ClN₃S; 319.85 g/molNeutral Formeleenheet vum Salz; USP
MonohydratC₁₆H₁₈ClN₃S·H₂O; 337.90 g/molEe Waassermoleküll pro Formeleenheet vum Salz; USP
TrihydratC₁₆H₁₈ClN₃S·3H₂O; 373.90 g/molDräi Waassermoleküllen pro Formeleenheet vum Salz; USP
PentahydratC₁₆H₁₈ClN₃S·5H₂O; 409.93 g/molFënnef Waassermoleküllen pro Formeleenheet vum Salz; USP
Physikalesch FormFeststoffMerck/Sigma-Produkt 1.04122, als Trihydrat bezeechent
Uginn Dicht vum Feststoff1.757 g/cm³ bei 22 °CProdukt 1.04122; net d'Dicht vun enger preparéierter Léisung
Uginn Schëdddicht400–600 kg/m³Dat selwecht Produkt; ëmfaasst d'Zwëscheräim tëscht de Polverpartikelen
Uginn pH3 bei 20 °C, 10 g/L am WaasserDat selwecht Produkt an déi spezifizéiert Léisungsbedéngungen
Opgefouert Léislechkeet50 g/LDat selwecht Produkt; den ugewisenen Andrag spezifizéiert keng Temperatur
Thermeschen Andrag190 °C, ZersetzungDat selwecht Produkt; keen ouni Aschränkung gültege Gläichgewiichts-Schmëlzpunkt
pKaErfuerdert e definéiert Saier/Base-Puer an e MediumNet austauschbar mam pH vum Inhalt vun enger Fläsch oder vun enger Léisung

Den Produktandrag vum Hiersteller ënnerstëtzt déi produktspezifesch Zeilen. Dës Andreeg sinn nëtzlech Referenzpunkten, awer keng Spezifikatioune fir all Polver oder fäerdeg Flëssegkeet. Kleng Ënnerscheeder tëscht Formelmassen an Datebanke kënnen och op Konventioune fir d'Atomgewiicht an op Ofronnungen zeréckgoen; dat ass eng aner Fro wéi dee vill méi groussen Ënnerscheed tëscht den Hydratformen.

Firwat d'Hydratatioun eng Berechnung verännert

Ee Millimol idealem waasserfräie Chlorid weit 319.85 mg; ee Millimol idealem Trihydrat weit 373.90 mg. Béid enthalen ee Millimol Faarfstoffkationen. Aus der Tabell berechent ass d'Mass vum Trihydrat bei der selwechter Quantitéit Faarfstoff ongeféier 16.9% méi grouss.

Dofir entspriechen 1.000 g/L rengem waasserfräie Chlorid ongeféier 3.13 mmol/L, wärend 1.000 g/L rengem Trihydrat ongeféier 2.67 mmol/L entspriechen. Dat si Beispiller op Basis vun der Formel, nach ouni Korrektur fir eng tatsächlech Gehaltsbestëmmung oder e gemoossene Waassergehalt. Benotzt de Molaritéitsrechner fir Methylenblo, fir déi gewielte chemesch Form explizitt festzehalen.

D'USP-Definitioun dréckt de bestëmmte Gehalt op gedréchenter Basis aus. E Prozentsaz op gedréchenter Basis an d'Mass vun engem Polver am geliwwerten Zoustand mussen dofir zesummen interpretéiert ginn. Kristallwaasser ass net automatesch e Beweis fir eng Veronrengegung. Den detailléierte Verglach tëscht Trihydrat a waasserfräier Form erkläert, wéi dës Etiketten ze liese sinn.

Eng Ladung beweist kee Kolloid

„Ladung vun engem Methylenblo-Sol“ vermëscht zwou getrennte Froen. De Faarfstoffion huet d'Ladung +1. Ob eng Preparatioun e Sol ass, erfuerdert Informatiounen iwwer dat dispergéiert System.

D'IUPAC-Definitioun vun engem Sol bezitt sech op e flëssegt kolloidalt System. Si mécht net all Léisung vun engem geluedene Faarfstoff zu engem Kolloid. Och bedeit eng neutral Salzformel net, datt seng opgeléisten Ionen eenzel neutral sinn. Eng Ausso iwwer d'Partikelladung oder d'Zetapotenzial erfuerdert déi tatsächlech Preparatioun an d'Miessbedéngungen, net nëmmen d'Moleküllformel.

pH, pKa a Polaritéit beäntweren ënnerschiddlech Froen

IUPAC definéiert de pH iwwer d'Aktivitéit vun de Waasserstoffionen an enger Léisung. Dréchene Methylenblopolver huet dofir keen eegestännege wässerleche pH. En nëtzlechen pH-Andrag spezifizéiert d'Léisungsmëttel, d'Konzentratioun, d'Temperatur an d'Formuléierung. D'Zousetze vun engem Puffer kann de pH vun der Léisung veränneren, ouni d'Identitéit ze veränneren, déi um Etikett vum Faarfstoff steet.

Am Géigesaz dozou beschreift eng Saierdissoziatiounskonstant e bestëmmt Gläichgewiicht, an de pKa ass hiren negative Logarithmus zur Basis 10. E benotzbare „Methylenblo-pKa“ muss déi protonéiert an deprotonéiert Spezies an d'Medium nennen. Eng eenzel Zuel seet net, ob se sech op den oxidéierte Faarfstoff oder op eng aner chemesch Form bezitt. Protonentransfer an Elektronentransfer si verschidde Prozesser; kuckt d'Redoxchemie vu Methylenblo a Leukomethylenblo fir dee leschte Prozess.

„Polar oder onpolar?“ erfuerdert och e definéierten Zweck. Methylenblochlorid ass ionesch, wärend säin organesche Kation en ausgedeent Kuelestoffgerüst enthält. Dës Beschreiwung ass méi nëtzlech, wéi der ganzer Substanz een eenzege Polaritéitswäert zouzeuerdnen. Wéi d'IUPAC-Erklärung iwwer d'Polaritéit vu Léisungsmëttelen erläutert, hänkt d'Solvatatioun vu verschiddene Wiesselwierkungen of. Fir Preparatiounsaarbechten, benotzt déi gemoosse Léislechkeet am virgesinne Léisungsmëttel an d'Bedéngungen aus dem Guide iwwer Léislechkeet an d'Preparatioun vu Léisungen.

Wéi eng Dicht gehéiert an eng Ëmrechnung?

Och wann 1 g/cm³ gläich 1 g/mL ass, verännert d'Ëmstellung vun der Eenheet net dat, wat gemooss gouf. D'Dicht vun engem Feststoff kann net benotzt ginn, fir Milliliter vun enger verdënnter Léisung a Gramm vun där Léisung ëmzerechnen. D'Schëdddicht vun engem Polver beäntwert nach eng aner Fro, well duerch d'Packung Loft tëscht de Partikele bleift.

Fir eng Ëmrechnung vu Mass pro Volumen a Mass pro Mass, braucht Dir d'Dicht vun der fäerdeger Léisung bei enger uginner Temperatur. Fir d'Ofweien an d'Molaritéit, bestätegt d'Formel vum Material an d'Basis vun der Gehaltsbestëmmung. D'Eegeschaft op den Objet ofzestëmmen, dee gemooss gëtt, verhënnert Feeler, déi och zousätzlech Dezimalstellen net behiewe kënnen.