Artikel
Kimia métilén biru: struktur, rumus, sipat, jeung ngaran
Métilén biru biasana hartina métiltioninium klorida, nyaéta uyah anu ngandung zat warna organik bermuatan positif jeung ion lawan klorida. Uyah anhidratna boga rumus C₁₆H₁₈ClN₃S jeung massa rumus kira-kira 319.85 g/mol. Cai kristalisasi ngarobah massa bahan anu ditimbang tanpa ngarobah idéntitas kation zat warnana.
Bédana éta ngajelaskeun sababaraha hal dina katalog kimia anu katémbong silih patukang tonggong. Hiji rékaman bisa leres ngalaporkeun muatan bersih enol pikeun uyah bari ngajéntrékeun zat warnana minangka kationik. Katalog séjén bisa ngalaporkeun 373.90 g/mol lantaran bahanna mangrupa trihidrat. Saméméh ngagunakeun hiji sipat, tangtukeun heula naon anu dijéntrékeun ku éta angka.
Ngaran nuduhkeun tingkat bahan anu béda
Ré kaman métilén biru ChEBI ngaidéntifikasi uyah klorida, nyantumkeun CAS 61-73-4, sarta ngawengku ngaran methylthioninium chloride, Basic Blue 9, jeung C.I. 52015. Ngaran sistematisna nyaéta 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium chloride.
Ngaran métiltioninium tanpa “klorida” ngaidéntifikasi kation organikna. Sebutan hidrat nambahan bédana séjén: métilén biru klorida anu pakait jeung jumlah cai nu dinyatakeun dina padetan. Pikeun spésifikasi pameseran, catet babarengan ngaran kimia lengkep, rumus, dasar hidrat, jeung idéntifikasi ti panyadia. Ulah ngan ngandelkeun kecap warnana. Babandingan métil biru jeung zat warna anu ngaranna sarupa ngajelaskeun kunaon ngaran anu mirip bisa nuduhkeun bahan kimia anu béda.
Maca struktur molekul
Struktur A: kation métiltioninium
Labél: lambang N biru nuduhkeun tilu atom nitrogén; S konéng nuduhkeun walirang; dua atom nitrogén di sisi luar masing-masing mawa dua gugus métil. Tungtung garis anu teu dilabélan dina éta gugus ngagambarkeun atom karbon jeung atom hidrogénna anu implisit. Tilu cingcin anu ngahiji ngabentuk kerangka konjugasi utama. Gambar sumber ieu némbongkeun hiji répréséntasi muatan formal.
Struktur kation ChEBI boga rumus C₁₆H₁₈N₃S⁺, muatan bersih +1, jeung massa rata-rata 284.408. Posisi 3 jeung 7 mawa substituén dimétilamino. Tanda positif formal dina hiji atom dina gambar mangrupa cara nyatet muatan pikeun éta répréséntasi; éta ulah dihartikeun minangka peta sebaran éléktron anu lengkep.
Struktur B: uyah klorida
Labél: Cl⁻ héjo nyaéta ion lawan klorida. Éta ngahaja dipisahkeun tina struktur organikna. Hiji kation +1 jeung hiji anion −1 ngahasilkeun unit rumus anu nétral. Duanana gambar struktur disalin tina ChEBI sarta dirobah kana WebP tanpa ngarobah beungkeut atawa labél atomna.
Ré kaman PubChem pikeun CID 6099 ngagunakeun ngaran sistematis alternatif jeung panempatan beungkeut rangkep sarta muatan formal anu béda. Répréséntasi ieu tetep miboga panyambungan atom anu sarua. Éta henteu ngabuktikeun ayana hidrat anu béda atawa bahan tambahan.
Tabél sipat kalawan rujukan
Massa rumus di handap nuturkeun sawangan monograf métilén biru USP. Ukuran fisikna mangrupa conto tina rékaman trihidrat komérsial anu tangtu, kalayan kaayaan pangukuran anu sayaga tetep dicantumkeun.
| Sipat | Nilai atawa katerangan | Dasar jeung interpretasi |
|---|---|---|
| Kation zat warna | C₁₆H₁₈N₃S⁺; +1; kira-kira 284.41 g/mol | Kation wungkul, teu kaasup klorida jeung cai; ChEBI 43830 |
| Klorida anhidrat | C₁₆H₁₈ClN₃S; 319.85 g/mol | Unit rumus uyah nétral; USP |
| Monohidrat | C₁₆H₁₈ClN₃S·H₂O; 337.90 g/mol | Hiji molekul cai per unit rumus uyah; USP |
| Trihidrat | C₁₆H₁₈ClN₃S·3H₂O; 373.90 g/mol | Tilu molekul cai per unit rumus uyah; USP |
| Pentahidrat | C₁₆H₁₈ClN₃S·5H₂O; 409.93 g/mol | Lima molekul cai per unit rumus uyah; USP |
| Wangun fisik | Padet | Produk Merck/Sigma 1.04122, dilabélan trihidrat |
| Dénsitas padetan anu dilaporkeun | 1.757 g/cm³ dina 22 °C | Produk 1.04122; lain dénsitas larutan anu disiapkeun |
| Dénsitas curah anu dilaporkeun | 400–600 kg/m³ | Produk anu sarua; ngawengku rohangan di antara partikel bubuk |
| pH anu dilaporkeun | 3 dina 20 °C, 10 g/L dina cai | Produk anu sarua jeung kaayaan larutan anu ditetepkeun |
| Kaleyuran anu didaptarkeun | 50 g/L | Produk anu sarua; éntri anu dipintonkeun henteu nangtukeun suhu |
| Éntri termal | 190 °C, dékomposisi | Produk anu sarua; lain titik lebur kasaimbangan tanpa katerangan tambahan |
| pKa | Merlukeun pasangan asam/basa jeung médium anu ditetepkeun | Teu bisa disaruakeun jeung pH eusi botol atawa larutan |
Ré kaman produk ti produsén ngarojong baris anu husus pikeun éta produk. Éntri ieu mangpaat minangka titik rujukan, lain spésifikasi pikeun unggal bubuk atawa cairan ahir. Bédana leutik antara massa rumus dina basis data ogé bisa ngagambarkeun konvénsi beurat atom jeung pangbuleudan; éta masalah anu béda ti bédana hidrat anu jauh leuwih gedé.
Kunaon hidrasi ngarobah itungan
Hiji milimol klorida anhidrat idéal beuratna 319.85 mg; hiji milimol trihidrat idéal beuratna 373.90 mg. Masing-masing ngandung hiji milimol kation zat warna. Dumasar kana itungan tina tabél, massa trihidrat kira-kira 16.9% leuwih gedé pikeun jumlah zat warna anu sarua.
Ku kituna, 1.000 g/L klorida anhidrat murni sarua jeung kira-kira 3.13 mmol/L, sedengkeun 1.000 g/L trihidrat murni sarua jeung kira-kira 2.67 mmol/L. Ieu conto dumasar kana rumus, saméméh dikoréksi ku hasil uji kadar sabenerna atawa kadar cai anu diukur. Paké kalkulator molaritas métilén biru sangkan wangun kimia anu dipilih tetep écés.
Définisi USP nganyatakeun hasil uji kadar dina dasar garing. Ku kituna, perséntase dina dasar garing jeung massa bubuk dina kaayaan nalika ditarima kudu diinterpretasi babarengan. Cai kristalisasi henteu otomatis jadi bukti kontaminasi. Babandingan trihidrat jeung anhidrat anu lengkep ngabahas cara maca éta labél.
Muatan henteu ngabuktikeun ayana koloid
“Muatan sol métilén biru” ngahijikeun dua patarosan anu misah. Ion zat warna boga muatan +1. Pikeun nangtukeun naha hiji préparasi téh sol, diperlukeun informasi ngeunaan sistem anu didispersikeun.
Définisi sol ti IUPAC patali jeung sistem koloid anu cair. Éta henteu ngajadikeun unggal larutan zat warna bermuatan minangka koloid. Rumus uyah nétral ogé henteu hartina ion-ionna anu leyur masing-masing nétral. Klaim ngeunaan muatan partikel atawa poténsial zéta merlukeun préparasi sabenerna jeung kaayaan pangukuranna, lain rumus molekul wungkul.
pH, pKa, jeung polaritas ngajawab patarosan anu béda
IUPAC ngahartikeun pH ngaliwatan aktivitas ion hidrogén dina larutan. Ku kituna, bubuk métilén biru garing henteu boga pH dina cai anu mandiri. Éntri pH anu mangpaat nangtukeun pangleyur, konséntrasi, suhu, jeung formulasi. Nambahkeun panyangga bisa ngarobah pH larutan tanpa ngarobah idéntitas anu dicitak dina labél zat warna.
Sabalikna, konstanta disosiasi asam ngajéntrékeun kasaimbangan anu tangtu, sarta pKa nyaéta négatif logaritma basis-10 tina éta konstanta. “pKa métilén biru” anu bisa dipaké kudu nyebutkeun spésiés anu diprotonasi jeung anu didéprotonasi sarta médiumna. Hiji angka wungkul henteu nétélakeun naha éta ngarujuk kana zat warna anu dioksidasi atawa wangun kimia séjén. Mindahkeun proton jeung mindahkeun éléktron téh prosés anu béda; tingali kimia rédoks métilén biru jeung léukométilén biru pikeun prosés anu kadua.
“Polar atawa nonpolar?” ogé merlukeun tujuan anu écés. Métilén biru klorida sipatna ionik, sedengkeun kation organikna ngandung kerangka karbon anu manjang. Katerangan éta leuwih mangpaat tibatan méré hiji skor polaritas pikeun sakabéh zat. Sakumaha dijelaskeun dina bahasan IUPAC ngeunaan polaritas pangleyur, solvasi gumantung kana sababaraha interaksi. Pikeun nyiapkeun larutan, paké kaleyuran anu diukur dina pangleyur anu rék dipaké jeung kaayaan dina pituduh kaleyuran jeung nyiapkeun larutan.
Dénsitas mana anu kudu dipaké dina konvérsi?
Sanajan 1 g/cm³ sarua jeung 1 g/mL, ngarobah unit henteu ngarobah naon anu diukur. Dénsitas padetan henteu bisa dipaké pikeun ngarobah mililiter larutan éncér jadi gram éta larutan. Dénsitas curah bubuk ngajawab patarosan séjén deui lantaran susunan partikel nyésakeun hawa di antara partikel.
Pikeun konvérsi massa-per-volume kana massa-per-massa, meunangkeun heula dénsitas larutan ahir dina suhu anu dinyatakeun. Pikeun nimbang jeung ngitung molaritas, pastikeun rumus bahan jeung dasar uji kadarna. Nyocogkeun sipat jeung obyék anu diukur nyegah kasalahan anu teu bisa dibenerkeun ku nambahan angka désimal.