指示薬

インジケーターはpHに応じて色が変わり、溶液のpHを監視するために使用できます。

pH指示薬には、HInで表される弱酸が含まれており、その共役塩基であるInイオンに変換すると色が変わります。色は、指示薬のpH間隔(pKaによって異なります)で変化します。

溶液のpHが指示薬のpKaより低い場合、ヒドロニウム濃度は高くなります。反応の平衡が左にシフトし、HInの濃度が増加します。

塩基を添加すると、ヒドロニウムの濃度は減少します。このpH変化により、HInがInイオンに変換され、溶液の色が変化します。

pHがpKaより少なくとも1低い場合はHIn色が優勢になり、pHが少なくとも1つ高く、その間のpHで色が混合している場合、Inイオン色が優勢になります。

異なるpH範囲で色が変化するpHを監視するために使用できるさまざまなpH指示薬があります。

インジケーターの色が変わるポイントは、エンドポイントと呼ばれます。滴定の理想的な指標は、当量点の近くに端点があります。

強酸と強塩基の滴定曲線は、当量点付近でpHが急激に変化するため、急峻です。これらの滴定では、比較的幅広い指標を使用できます。

0.1モルの塩酸と0.1モルの水酸化ナトリウムの滴定中に、pHは3から11に急速に上昇します。pH間隔が8.3〜10の指標であるフェノールフタレイン、または間隔が4.2〜6の指標であるメチルレッドのいずれかを、それらのエンドポイントが曲線の急な部分と重なるため、ここで使用できます。

対照的に、弱酸または弱塩基を含む滴定は、強酸と強塩基のみの滴定よりも急峻な曲線が少ないため、比較的狭い範囲のインジケーターを使用できます。

0.1モル酢酸と0.1モルの水酸化ナトリウムの滴定中、pHは7から11に急速に上昇します。フェノールフタレインは、そのエンドポイントが当量点と重なるため、ここで使用できますが、メチルレッドは効果のない指標になります。