אַרטיקל
די כעמיע פֿון מעטילען בלוי: סטרוקטור, פֿאָרמולע, אייגנשאַפֿטן און נעמען
מעטילען בלוי מיינט געוויינטלעך מעטילטיאָניניום־כלאָריד, אַ זאַלץ וואָס אַנטהאַלט אַ פּאָזיטיוו געלאָדענעם אָרגאַנישן פֿאַרבשטאָף און אַ כלאָריד־קעגניאָן. דאָס וואַסערפֿרײַע זאַלץ האָט די פֿאָרמולע C₁₆H₁₈ClN₃S און אַ פֿאָרמולע־מאַסע פֿון בערך 319.85 g/mol. קריסטאַליזאַציע־וואַסער ענדערט די מאַסע פֿון אַן אָפּגעוואָגענעם מאַטעריאַל, אָן צו ענדערן די אידענטיטעט פֿון זײַן פֿאַרבשטאָף־קאַציאָן.
דער אונטערשייד דערקלערט עטלעכע אָנזעעוודיקע סתּירות אין כעמישע קאַטאַלאָגן. אַן איינטראָג קען ריכטיק אָנגעבן אַ נעץ־לאָדונג פֿון נול פֿאַרן זאַלץ, בשעת ער באַשרײַבט דעם פֿאַרבשטאָף ווי קאַציאָניש. אַ צווייטער קאַטאַלאָג קען אָנגעבן 373.90 g/mol, ווײַל זײַן מאַטעריאַל איז דער טריהידראַט. איידער איר ניצט אַן אייגנשאַפֿט, שטעלט פֿעסט וואָס דער צאָל באַשרײַבט.
נעמען אידענטיפֿיצירן פֿאַרשידענע ניוואָען פֿונעם מאַטעריאַל
דער ChEBI־איינטראָג פֿאַר מעטילען בלוי אידענטיפֿיצירט דאָס כלאָריד־זאַלץ, גיט אָן CAS 61-73-4, און נעמט אַרײַן די נעמען מעטילטיאָניניום־כלאָריד, Basic Blue 9 און C.I. 52015. זײַן סיסטעמאַטישער נאָמען איז 3,7-ביס(דימעטילאַמינאָ)פֿענאָטיאַזין-5-יום־כלאָריד.
דער נאָמען מעטילטיאָניניום אָן „כלאָריד“ אידענטיפֿיצירט דעם אָרגאַנישן קאַציאָן. אַ הידראַט־באַצייכענונג לייגט צו נאָך אַן אונטערשייד: מעטילען־בלוי־כלאָריד פֿאַרבונדן מיט אַן אָנגעגעבענער קוואַנטיטעט וואַסער אינעם האַרטן שטאָף. פֿאַר אַ קויף־ספּעציפֿיקאַציע, רעקאָרדירט צוזאַמען דעם פֿולן כעמישן נאָמען, די פֿאָרמולע, די הידראַט־באַזע און דעם צושטעלער־אידענטיפֿיקאַטאָר. פֿאַרלאָזט זיך נישט נאָר אויפֿן קאָליר־וואָרט. דער פֿאַרגלײַך פֿון מעטיל בלוי און פֿאַרבשטאָפֿן מיט ענלעכע נעמען דערקלערט פֿאַר וואָס נאָענטע נעמען קענען אידענטיפֿיצירן פֿאַרשידענע כעמישע שטאָפֿן.
לייענט די מאָלעקולאַרע סטרוקטורן
סטרוקטור A: דער מעטילטיאָניניום־קאַציאָן
באַצייכענונגען: בלויע N־סימבאָלן באַצייכענען דרײַ שטיקשטאָף־אַטאָמען; אַ געלער S באַצייכנט שוועבל; די צוויי אויסערלעכע שטיקשטאָף־אַטאָמען טראָגן יעדער צוויי מעטיל־גרופּעס. אומבאַצייכנטע ליניע־ענדן אויף די גרופּעס שטעלן פֿאָר קוילנשטאָף־אַטאָמען מיט זייערע נישט בפֿירוש געוויזענע וואַסערשטאָף־אַטאָמען. די דרײַ צונויפֿגעוואַקסענע רינגען פֿאָרמען דעם צענטראַלן קאָניוגירטן גערעם. די דאָזיקע קוואַל־צייכענונג ווײַזט איין פֿאָרשטעלונג פֿון דער פֿאָרמאַלער לאָדונג.
די ChEBI־סטרוקטור פֿונעם קאַציאָן האָט די פֿאָרמולע C₁₆H₁₈N₃S⁺, אַ נעץ־לאָדונג פֿון +1 און אַ דורכשניטלעכע מאַסע פֿון 284.408. פּאָזיציעס 3 און 7 טראָגן די דימעטילאַמינאָ־סובסטיטוענטן. אַ פֿאָרמאַלער פּלוס־צייכן אויף איין אַטאָם אין אַ צייכענונג איז אַ רעכענונגס־באַצייכענונג פֿאַר יענער פֿאָרשטעלונג; מע זאָל אים נישט אויסטײַטשן ווי אַ מאַפּע פֿון דער גאַנצער עלעקטראָן־פֿאַרשפּרייטונג.
סטרוקטור B: דאָס כלאָריד־זאַלץ
באַצייכענונגען: דער גרינער Cl⁻ איז דער כלאָריד־קעגניאָן. ער איז בכּיוון נישט פֿאַרבונדן מיט דער אָרגאַנישער סטרוקטור. איין +1 קאַציאָן און איין −1 אַניאָן געבן אַ נייטראַלע פֿאָרמולע־איינהייט. ביידע סטרוקטור־צייכענונגען זענען רעפּראָדוצירט פֿון ChEBI און קאָנווערטירט צו WebP, אָן צו ענדערן זייערע בונדן אָדער אַטאָם־באַצייכענונגען.
דער PubChem־איינטראָג פֿאַר CID 6099 ניצט אַן אַלטערנאַטיוון סיסטעמאַטישן נאָמען און אַן אַנדער פּלאַצירונג פֿון טאָפּלטע בונדן און פֿאָרמאַלער לאָדונג. די פֿאָרשטעלונגען האַלטן אָפּ די זעלבע פֿאַרבינדונגען צווישן די אַטאָמען. זיי באַווײַזן נישט אַז אַן אַנדער הידראַט אָדער אַן נאָך־באַשטאַנדטייל איז פֿאַראַן.
אייגנשאַפֿטן־טאַבעלע מיט קוואַלן
די פֿאָרמולע־מאַסעס אונטן פֿאָלגן דעם פֿאָרויסבליק פֿון דער USP־מאָנאָגראַפֿיע וועגן מעטילען בלוי. די פֿיזישע מעסטונגען זענען בײַשפּילן פֿון אַן אָנגעגעבענעם איינטראָג פֿאַר אַ קאָמערציעלן טריהידראַט; זייערע פֿאַראַנענע באַדינגונגען זענען אָפּגעהיט.
| אייגנשאַפֿט | ווערט אָדער באַשרײַבונג | באַזע און אויסטײַטש |
|---|---|---|
| פֿאַרבשטאָף־קאַציאָן | C₁₆H₁₈N₃S⁺; +1; בערך 284.41 g/mol | נאָר דער קאַציאָן, אָן כלאָריד און וואַסער; ChEBI 43830 |
| וואַסערפֿרײַער כלאָריד | C₁₆H₁₈ClN₃S; 319.85 g/mol | נייטראַלע זאַלץ־פֿאָרמולע־איינהייט; USP |
| מאָנאָהידראַט | C₁₆H₁₈ClN₃S·H₂O; 337.90 g/mol | איין וואַסער־מאָלעקול פּער זאַלץ־פֿאָרמולע־איינהייט; USP |
| טריהידראַט | C₁₆H₁₈ClN₃S·3H₂O; 373.90 g/mol | דרײַ וואַסער־מאָלעקולן פּער זאַלץ־פֿאָרמולע־איינהייט; USP |
| פּענטאַהידראַט | C₁₆H₁₈ClN₃S·5H₂O; 409.93 g/mol | פֿינף וואַסער־מאָלעקולן פּער זאַלץ־פֿאָרמולע־איינהייט; USP |
| פֿיזישע פֿאָרעם | האַרטער שטאָף | Merck/Sigma־פּראָדוקט 1.04122, באַצייכנט ווי טריהידראַט |
| אָנגעגעבענע געדיכטקייט פֿונעם האַרטן שטאָף | 1.757 g/cm³ בײַ 22 °C | פּראָדוקט 1.04122; נישט די געדיכטקייט פֿון אַ צוגעגרייטער לייזונג |
| אָנגעגעבענע שיט־געדיכטקייט | 400–600 kg/m³ | דער זעלבער פּראָדוקט; נעמט אַרײַן די ליידיקע ערטער צווישן פּודער־פּאַרטיקלען |
| אָנגעגעבענער pH | 3 בײַ 20 °C, 10 g/L אין וואַסער | דער זעלבער פּראָדוקט און ספּעציפֿיצירטע לייזונג־באַדינגונגען |
| אויסגערעכנטע לייזלעכקייט | 50 g/L | דער זעלבער פּראָדוקט; דער געוויזענער איינטראָג ספּעציפֿיצירט נישט קיין טעמפּעראַטור |
| טערמישער איינטראָג | 190 °C, צעשפּאַלטונג | דער זעלבער פּראָדוקט; נישט אַן אומבאַדינגטער גלײַכגעוויכט־שמעלצפּונקט |
| pKa | פֿאָדערט אַ דעפֿינירט זויער־/באַזע־פּאָר און אַ מעדיום | קען נישט ווערן אויסגעביטן מיטן pH פֿון אַ פֿלאַש אָדער לייזונג |
דער פּראָדוקט־איינטראָג פֿונעם פֿאַבריקאַנט שטיצט די פּראָדוקט־ספּעציפֿישע רייען. די איינטראָגן זענען נוצלעכע רעפֿערענץ־פּונקטן, נישט ספּעציפֿיקאַציעס פֿאַר יעדן פּודער אָדער פֿאַרטיקע פֿליסיקייט. קליינע אונטערשיידן צווישן פֿאָרמולע־מאַסעס אין דאַטאַבאַנקען קענען אויך אָפּשפּיגלען קאָנווענציעס פֿאַר אַטאָמישע וואָגן און רונדונג; דאָס איז אַן אַנדער ענין ווי דער פֿיל גרעסערער הידראַט־אונטערשייד.
פֿאַר וואָס הידראַטאַציע ענדערט אַ חשבון
איין מילימאָל פֿון אידעאַלן וואַסערפֿרײַעם כלאָריד וועגט 319.85 mg; איין מילימאָל פֿון אידעאַלן טריהידראַט וועגט 373.90 mg. יעדער אַנטהאַלט איין מילימאָל פֿאַרבשטאָף־קאַציאָנען. לויטן חשבון פֿון דער טאַבעלע איז די טריהידראַט־מאַסע בערך 16.9% גרעסער פֿאַר דער זעלבער קוואַנטיטעט פֿאַרבשטאָף.
דערפֿאַר שטימט 1.000 g/L פֿון ריינעם וואַסערפֿרײַעם כלאָריד מיט בערך 3.13 mmol/L, בשעת 1.000 g/L פֿון ריינעם טריהידראַט שטימט מיט בערך 2.67 mmol/L. דאָס זענען פֿאָרמולע־באַזירטע בײַשפּילן, איידער מע קאָרעקטירט פֿאַר אַן אמתדיקן געהאַלט־אַנאַליז אָדער געמאָסטן וואַסער־געהאַלט. ניצט דעם מאָלאַריטעט־קאַלקולאַטאָר פֿאַר מעטילען בלוי, כּדי די אויסגעקליבענע כעמישע פֿאָרעם זאָל בלײַבן בפֿירוש אָנגעגעבן.
די USP־דעפֿיניציע דריקט אויס דעם געהאַלט־אַנאַליז אויף אַ געטריקנטער באַזע. מע דאַרף דעריבער צוזאַמען אויסטײַטשן אַ פּראָצענט אויף אַ געטריקנטער באַזע און אַ פּודער־מאַסע אין דעם צושטאַנד ווי זי איז באַקומען געוואָרן. קריסטאַליזאַציע־וואַסער איז נישט אויטאָמאַטיש אַ באַווײַז פֿון פֿאַרפּעסטיקונג. דער אויספֿירלעכער פֿאַרגלײַך צווישן טריהידראַט און וואַסערפֿרײַער פֿאָרעם דערקלערט ווי צו לייענען די עטיקעטן.
לאָדונג באַווײַזט נישט אַז עס איז אַ קאָלאָיד
„די לאָדונג פֿון אַ מעטילען־בלוי־סאָל“ מישט צוזאַמען צוויי באַזונדערע פֿראַגעס. דער פֿאַרבשטאָף־יאָן האָט אַ לאָדונג פֿון +1. צי אַ צוגרייטונג איז אַ סאָל, פֿאָדערט אינפֿאָרמאַציע וועגן דעם דיספּערסן סיסטעם.
די IUPAC־דעפֿיניציע פֿון אַ סאָל באַציִט זיך אויף אַ פֿליסיקן קאָלאָידאַלן סיסטעם. זי מאַכט נישט יעדע לייזונג פֿון אַ געלאָדענעם פֿאַרבשטאָף פֿאַר אַ קאָלאָיד. אַ נייטראַלע זאַלץ־פֿאָרמולע מיינט אויך נישט אַז אירע צעלאָזטע יאָנען זענען יעדער פֿאַר זיך נייטראַל. אַן אויסזאָג וועגן פּאַרטיקל־לאָדונג אָדער זעטאַ־פּאָטענציאַל פֿאָדערט די אמתדיקע צוגרייטונג און מעסטונג־באַדינגונגען, נישט בלויז די מאָלעקולאַרע פֿאָרמולע.
pH, pKa און פּאָלאַריטעט ענטפֿערן אויף פֿאַרשידענע פֿראַגעס
IUPAC דעפֿינירט pH דורך דער וואַסערשטאָף־יאָן־אַקטיוויטעט אין אַ לייזונג. טרוקענער מעטילען־בלוי־פּודער האָט דעריבער נישט קיין אייגענעם וואַסעריקן pH. אַ נוצלעכער pH־איינטראָג ספּעציפֿיצירט דעם לייזמיטל, די קאָנצענטראַציע, די טעמפּעראַטור און די פֿאָרמולירונג. צולייגן אַ בופֿער קען ענדערן דעם pH פֿון דער לייזונג, אָן צו ענדערן די אידענטיטעט וואָס שטייט אויף דער פֿאַרבשטאָף־עטיקעט.
דערקעגן באַשרײַבט אַ זויער־דיסאָציאַציע־קאָנסטאַנט אַ באַשטימטן גלײַכגעוויכט, און pKa איז איר נעגאַטיווער לאָגאַריטם מיט באַזע 10. אַ ניצלעכער „מעטילען־בלוי־pKa“ מוז אָנגעבן די פּראָטאָנירטע און דעפּראָטאָנירטע כעמישע פֿאָרמען און דעם מעדיום. איין איינציקער צאָל זאָגט נישט צי ער באַציִט זיך אויפֿן אָקסידירטן פֿאַרבשטאָף אָדער אויף אַן אַנדער כעמישער פֿאָרעם. פּראָטאָן־איבערטראָג און עלעקטראָן־איבערטראָג זענען פֿאַרשידענע פּראָצעסן; וועגן דעם צווייטן, זעט די רעדאָקס־כעמיע פֿון מעטילען בלוי און לייקאָמעטילען בלוי.
„פּאָלאַר אָדער נישט־פּאָלאַר?“ פֿאָדערט אויך אַ דעפֿינירטן צוועק. מעטילען־בלוי־כלאָריד איז יאָניש, בשעת זײַן אָרגאַנישער קאַציאָן אַנטהאַלט אַן אויסגעשפּרייטן קוילנשטאָף־גערעם. די באַשרײַבונג איז נוצלעכער ווי צו געבן דעם גאַנצן שטאָף איין פּאָלאַריטעט־צאָל. ווי IUPACס באַהאַנדלונג פֿון לייזמיטל־פּאָלאַריטעט דערקלערט, ווענדט זיך סאָלוואַטאַציע אין עטלעכע אינטעראַקציעס. פֿאַר צוגרייטונג־אַרבעט, ניצט די געמאָסטענע לייזלעכקייט אינעם באַשטימטן לייזמיטל און די באַדינגונגען אינעם וועגווײַזער פֿאַר לייזלעכקייט און לייזונג־צוגרייטונג.
וועלכע געדיכטקייט געהערט אין אַן איבעררעכענונג?
כאָטש 1 g/cm³ איז גלײַך צו 1 g/mL, ענדערט דאָס איבערבײַטן די איינהייט נישט וואָס מע האָט געמאָסטן. די געדיכטקייט פֿון אַ האַרטן שטאָף קען נישט איבעררעכענען מיליליטער פֿון אַ פֿאַרדינטער לייזונג אין גראַמען פֿון יענער לייזונג. די שיט־געדיכטקייט פֿון פּודער ענטפֿערט אויף נאָך אַן אַנדער פֿראַגע, ווײַל דאָס פּאַקן לאָזט לופֿט צווישן די פּאַרטיקלען.
פֿאַר אַן איבעררעכענונג פֿון מאַסע־פּער־פֿאַרנעם צו מאַסע־פּער־מאַסע, דאַרף מען באַקומען די געדיכטקייט פֿון דער פֿאַרטיקער לייזונג בײַ אַן אָנגעגעבענער טעמפּעראַטור. פֿאַר אָפּוועגן און מאָלאַריטעט, באַשטעטיקט דעם מאַטעריאַלס פֿאָרמולע און די באַזע פֿונעם געהאַלט־אַנאַליז. צופּאַסן די אייגנשאַפֿט צום אָביעקט וואָס מע מעסט פֿאַרמײַדט טעותים וואָס נאָך ציפֿערן נאָכן דעצימאַלפּונקט קענען נישט פֿאַרריכטן.