Член
Хемија на метиленското сино: структура, формула, својства и имиња
Метиленско сино обично означува метилтиониниум хлорид, сол што содржи позитивно наелектризирана органска боја и хлориден противјон. Безводната сол има формула C₁₆H₁₈ClN₃S и формулска маса од приближно 319.85 g/mol. Кристалната вода ја менува масата на измерениот материјал без да го менува идентитетот на катјонот на бојата.
Оваа разлика разрешува неколку привидни противречности во хемиските каталози. Еден запис може точно да наведе нулта нето-полнеж за солта, а истовремено да ја опише бојата како катјонска. Друг каталог може да наведе 373.90 g/mol бидејќи неговиот материјал е трихидрат. Пред да употребите некое својство, утврдете што опишува бројката.
Имињата означуваат различни нивоа на опис на материјалот
Записот за метиленско сино во ChEBI ја идентификува хлоридната сол, го наведува CAS 61-73-4 и ги вклучува имињата метилтиониниум хлорид, Basic Blue 9 и C.I. 52015. Нејзиното систематско име е 3,7-бис(диметиламино)фенотиазин-5-иум хлорид.
Името метилтиониниум без „хлорид“ го означува органскиот катјон. Ознаката за хидрат додава уште една разлика: хлоридот на метиленското сино поврзан со наведено количество вода во цврстата материја. За спецификација при набавка, запишете ги заедно целосното хемиско име, формулата, хидратната форма и идентификаторот на добавувачот. Не потпирајте се само на зборот што ја означува бојата. Споредбата на метил сино и бои со слични имиња објаснува зошто слични имиња можат да означуваат различни хемикалии.
Читање на молекулските структури
Структура A: метилтиониниумскиот катјон
Ознаки: сините симболи N означуваат три атоми на азот; жолтиот S означува сулфур; секој од двата надворешни атоми на азот носи по две метилни групи. Неозначените краеви на линиите во тие групи претставуваат јаглеродни атоми со нивните подразбрани водородни атоми. Трите кондензирани прстени ја формираат централната конјугирана структура. Овој изворен цртеж прикажува еден начин на претставување на формалниот полнеж.
Структурата на катјонот во ChEBI има формула C₁₆H₁₈N₃S⁺, нето-полнеж +1 и просечна маса 284.408. Позициите 3 и 7 ги носат диметиламино-супституентите. Формалниот позитивен знак на еден атом во цртежот служи за евидентирање на полнежот во тој приказ; не треба да се толкува како карта на целосната распределба на електроните.
Структура B: хлоридната сол
Ознаки: зелениот Cl⁻ е хлоридниот противјон. Тој намерно е одделен од органската структура. Еден катјон со +1 и еден анјон со −1 даваат неутрална формулска единка. Двата структурни цртежа се преземени од ChEBI и претворени во WebP без промена на врските или ознаките на атомите.
Записот во PubChem за CID 6099 користи алтернативно систематско име и различно поставување на двојните врски и формалниот полнеж. Овие прикази ја задржуваат истата поврзаност на атомите. Тие не докажуваат присуство на друг хидрат или дополнителна состојка.
Табела на својства со референтни извори
Формулските маси подолу се според прегледот на монографијата на USP за метиленско сино. Физичките мерења се примери од запис за конкретен комерцијален трихидрат, со зачувани достапни услови на мерење.
| Својство | Вредност или опис | Основа и толкување |
|---|---|---|
| Катјон на бојата | C₁₆H₁₈N₃S⁺; +1; околу 284.41 g/mol | Само катјонот, без хлорид и вода; ChEBI 43830 |
| Безводен хлорид | C₁₆H₁₈ClN₃S; 319.85 g/mol | Неутрална формулска единка на солта; USP |
| Монохидрат | C₁₆H₁₈ClN₃S·H₂O; 337.90 g/mol | Една молекула вода по формулска единка на солта; USP |
| Трихидрат | C₁₆H₁₈ClN₃S·3H₂O; 373.90 g/mol | Три молекули вода по формулска единка на солта; USP |
| Пентахидрат | C₁₆H₁₈ClN₃S·5H₂O; 409.93 g/mol | Пет молекули вода по формулска единка на солта; USP |
| Физичка форма | Цврста материја | Производ Merck/Sigma 1.04122, означен како трихидрат |
| Наведена густина на цврстата материја | 1.757 g/cm³ при 22 °C | Производ 1.04122; не е густината на подготвен раствор |
| Наведена насипна густина | 400–600 kg/m³ | Истиот производ; ги вклучува празнините меѓу честичките на правот |
| Наведена pH | 3 при 20 °C, 10 g/L во вода | Истиот производ и наведените услови за растворот |
| Наведена растворливост | 50 g/L | Истиот производ; прикажаниот запис не наведува температура |
| Термички податок | 190 °C, разложување | Истиот производ; не е безусловно наведена рамнотежна точка на топење |
| pKa | Бара дефиниран киселинско-базен пар и средина | Не е заменлива со pH на содржината во шише или на раствор |
Записот на производителот за производот ги поткрепува редовите што се однесуваат на конкретниот производ. Овие податоци се корисни референтни точки, а не спецификации за секој прав или готова течност. Малите разлики меѓу формулските маси во базите на податоци може да произлегуваат и од конвенциите за атомските тежини и заокружувањето; тоа е одделно прашање од многу поголемата разлика поради хидратацијата.
Зошто хидратацијата ја менува пресметката
Еден милимол идеален безводен хлорид тежи 319.85 mg; еден милимол идеален трихидрат тежи 373.90 mg. Секој од нив содржи еден милимол катјони на бојата. Според пресметката од табелата, масата на трихидратот е за околу 16.9% поголема за истото количество боја.
Следствено, 1.000 g/L чист безводен хлорид одговара на околу 3.13 mmol/L, додека 1.000 g/L чист трихидрат одговара на околу 2.67 mmol/L. Ова се примери засновани на формулите, пред корекција според реално определена содржина или измерена содржина на вода. Користете го калкулаторот за моларност на метиленско сино за избраната хемиска форма да остане јасно наведена.
Дефиницијата на USP ја изразува определената содржина на сува основа. Затоа, процентот на сува основа и масата на правот во состојбата во која е примен треба да се толкуваат заедно. Кристалната вода сама по себе не е доказ за контаминација. Деталната споредба на трихидратната и безводната форма објаснува како да се читаат тие ознаки.
Полнежот не докажува дека системот е колоиден
„Полнеж на сол од метиленско сино“ спојува две одделни прашања. Јонот на бојата има полнеж +1. За да се утврди дали некој препарат е сол, потребни се информации за дисперзниот систем.
Дефиницијата на IUPAC за сол се однесува на флуиден колоиден систем. Таа не го прави секој раствор на наелектризирана боја колоид. Ниту, пак, неутралната формула на солта значи дека нејзините растворени јони се поединечно неутрални. За тврдење за полнежот на честичките или зета-потенцијалот се потребни конкретниот препарат и условите на мерење, а не само молекулската формула.
pH, pKa и поларноста одговараат на различни прашања
IUPAC ја дефинира pH преку активноста на водородните јони во раствор. Затоа, сувиот прав од метиленско сино нема самостојна водна pH. Корисен податок за pH ги наведува растворувачот, концентрацијата, температурата и формулацијата. Додавањето пуфер може да ја промени pH на растворот без да го промени идентитетот отпечатен на етикетата на бојата.
Наспроти тоа, константата на киселинска дисоцијација опишува конкретна рамнотежа, а pKa е нејзиниот негативен логаритам со основа 10. Употреблив податок за „pKa на метиленско сино“ мора да ги именува протонираниот и депротонираниот хемиски вид и средината. Самостојна бројка не кажува дали се однесува на оксидираната боја или на друга хемиска форма. Преносот на протони и преносот на електрони се различни процеси; за вториот, видете ја редокс-хемијата на метиленското сино и леукометиленското сино.
И прашањето „Поларно или неполарно?“ бара дефинирана цел. Хлоридот на метиленското сино е јонски, додека неговиот органски катјон содржи разгранета јаглеродна структура. Тој опис е покорисен од доделување една единствена оценка за поларноста на целата супстанција. Како што објаснува дискусијата на IUPAC за поларноста на растворувачите, солватацијата зависи од повеќе интеракции. При подготовка, користете измерена растворливост во предвидениот растворувач и условите во водичот за растворливост и подготовка на раствори.
Која густина треба да се користи при претворање?
Иако 1 g/cm³ е еднакво на 1 g/mL, промената на единицата не го менува она што било измерено. Густината на цврста материја не може да претвори милилитри разреден раствор во грами од тој раствор. Насипната густина на правот одговара на уште едно различно прашање, бидејќи при пакувањето останува воздух меѓу честичките.
За претворање од маса по волумен во маса по маса, обезбедете ја густината на готовиот раствор при наведена температура. За мерење маса и моларност, потврдете ги формулата на материјалот и основата на која е определена содржината. Усогласувањето на својството со објектот што се мери спречува грешки што дополнителните децимални места не можат да ги поправат.