Indicatori

Gli indicatori cambiano colore a seconda del pH e possono essere usati per monitorare il pH di una soluzione. Un indicatore di pH contiene un acido debole, rappresentato da HIn, che cambia colore quando viene convertito nella sua base coniugata, lo ione In.Il colore cambia nell'intervallo di pH dell'indicatore, che dipende dal suo pKa. Se una soluzione ha un pH inferiore al pKa dell'indicatore, la concentrazione di idronio è alta.

L'equilibrio della reazione si sposta verso sinistra, incrementando la concentrazione di HIn. Quando viene aggiunta una base, la concentrazione di idroni diminuisce. Questa variazione di pH converte HIn nello ione In, e il colore della soluzione cambia.

Il colore HIn domina quando il pH è inferiore al pKa di almeno uno;il colore degli ioni domina quando il pH è maggiore di almeno uno, e il colore è una miscela a pH intermedi. Esistono numerosi indicatori di pH che possono essere utilizzati per monitorare il cambiamento di colore del pH in intervalli di pH distinti. Il punto in cui un indicatore cambia colore è detto endpoint.

L'indicatore ideale per una titolazione ha un punto finale vicino al punto di equivalenza. La curva di titolazione di un acido e di una base forti è ripida, per via della rapida variazione del pH vicino al punto di equivalenza. Queste titolazioni possono usare una gamma relativamente vasta di indicatori.

Durante la titolazione di acido cloridrico 0, 1 molare con idrossido di sodio 0, 1 molare, il pH aumenta rapidamente da 3 a 11. O la fenolftaleina, un indicatore con un intervallo di pH compreso fra 8, 3 e 10, o il rosso di metilene, un indicatore con un intervallo fra 4, 2 e 6, potrebbe essere utilizzato qui poiché i loro endpoint si sovrappongono alla parte ripida della curva. Al contrario, una titolazione che coinvolge un acido o una base debole ha una curva meno ripida di una con solo un acido forte e una base forte;pertanto, è possibile utilizzare una gamma di indicatori relativamente ristretta.

Durante la titolazione di acido acetico 0, 1 molare con idrossido di sodio 0, 1 molare, il pH aumenta rapidamente da 7 a 11. La fenolftaleina può essere utilizzata qui poiché il suo endpoint si sovrappone al punto di equivalenza, e il rosso di metilene sarebbe un indicatore inefficace.