Indicateurs de pH

Les indicateurs changent de couleur en fonction du pH et peuvent être utilisés pour surveiller le pH d'une solution. Un indicateur de pH contient un acide faible, représenté par HIn, qui change de couleur lorsqu'il est converti en sa base conjuguée, l'ion In.La couleur change au cours de l'intervalle de pH de l'indicateur, qui dépend de son pKa. Si une solution a un pH inférieur au pKa de l'indicateur, la concentration d'hydronium est élevée.

L'équilibre de la réaction se déplace vers la gauche, ce qui augmente la concentration de HIn. Lorsqu'une base est ajoutée, la concentration d'hydronium diminue. Ce changement de pH convertit HIn en ion In, et la couleur de la solution change.

La couleur HIn domine lorsque le pH est inférieur d'au moins un point au pKa;la couleur de l'ion In domine lorsque le pH est supérieur d'au moins un point, et la couleur est un mélange à des pH intermédiaires. Il existe une variété d'indicateurs de pH qui peut être utilisée pour surveiller le pH qui change de couleur sur des plages de pH distinctes. Le point auquel un indicateur change de couleur est appelé le point final.

L'indicateur idéal pour un titrage a un point final proche du point d'équivalence. La courbe de titrage d'un acide et d'une base forte est raide en raison du changement rapide de pH près du point d'équivalence. Ces titrages peuvent utiliser une gamme relativement large d'indicateurs.

Pendant le titrage d'acide chlorhydrique de 0, 1 molaire avec de l'hydroxyde de sodium de 0, 1 molaire, le pH augmente rapidement de 3 à 11. Soit la phénolphtaléine, un indicateur avec un intervalle de pH de 8, 3 à 10, ou rouge de méthyle, un indicateur avec un intervalle de 4, 2 à 6, pourraient être utilisés ici car leurs points de terminaison se chevauchent avec la partie raide de la courbe. En revanche, un titrage impliquant un acide ou une base faible a une courbe moins raide qu'un titrage avec seulement un acide fort et une base forte;par conséquent, une gamme relativement étroite d'indicateurs peut être utilisée.

Pendant le titrage d'acide acétique de 0, 1 molaire avec de l'hydroxyde de sodium de 0, 1 molaire, le pH augmente rapidement de 7 à 11. La phénolphtaléine peut être utilisée ici car son point final se chevauche avec le point d'équivalence, mais rouge de méthyle serait un indicateur inefficace.