Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

16.9: Индикаторы
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education
Indicators
 
ТРАНСКРИПТ

16.9: Индикаторы

Некоторые органические вещества меняют цвет в разбавленном растворе раствор, когда концентрация ионов гидрония достигает определенного значения. Например, фенилфталеин является бесцветным веществом в любой водной раствор с концентрацией ионов гидрония выше 5.0 × 10-9 M (pH < 8.3). В более простых растворах, где концентрация ионов гидрония меньше 5.0 × 10-9 M (pH > 8.3), он красный или розовый. Такие вещества, как фенолфталеин, которые могут использоваться для определения pH раствор, называются индикаторами кислотно-основная. Индикаторы кислотно-основная являются либо слабыми органическими кислотами, либо слабыми органическими основаниями.

Равновесие в раствор индикатора кислотно-основная метилового апельсина, слабой кислоты, может быть представлено уравнением, в котором мы используем Hin как простое представление для сложной молекулы метилового апельсина:

Eq1

Анион метилового апельсина желтого цвета, а неионизированная форма, Hin, красного цвета. Когда мы добавляем кислоту в раствор метилового апельсина, повышенная концентрация ионов гидрония смещает равновесие в сторону неионизированной красной формы в соответствии с принципом Ле Шатье. Если мы добавим основание, мы смеем равновесие в сторону желтой формы. Это поведение полностью аналогично действию буферов.

Воспринимаемый цвет индикатора раствор определяется соотношением концентраций двух видов в и Хин. Если большая часть индикатора (обычно около 60-90% или более) присутствует как in-, воспринимаемый цвет раствор является желтым. Если большая часть присутствует как Hin, то цвет раствор будет красным. Уравнение Хендерсона-Хасселбалха полезно для понимания связи между рН индикатора раствор и его составом (таким образом, воспринимаемый цвет):

Eq1

В растворах, где pH > pKa, логарифмический термин должен быть положительным, указывая на превышение конъюгатной формы основание индикатора (желтый раствор). Когда pH > pKa, срок логарифмики должен быть отрицательным, что указывает на избыток конъюгатной кислоты (Red раствор). Когда показатель pH раствор близок к индикатору pKa, присутствуют значительные количества обоих сопряженных партнеров, а цвет раствор является добавкой комбинации каждого из них (желтый и красный, дающий оранжевый цвет). Интервал смены цвета (или интервал pH) для индикатора кислотно-основная определяется как диапазон значений pH, в течение которого наблюдается изменение цвета, и для большинства индикаторов этот диапазон составляет приблизительно pKa ± 1.

Существует множество различных индикаторов кислотно-основная, которые охватывают широкий диапазон значений pH и могут быть использованы для определения приблизительного pH неизвестного раствор путем устранения. Универсальные индикаторы и бумага pH содержат смесь индикаторов и имеют разные цвета при разных PH.

Этот текст адаптирован из Openstax, Химия 2е изд., раздел 14.7: Титраки кислотно-основная.


Литература для дополнительного чтения

Tags

PH Indicator Color Change Monitor PH Solution Weak Acid HIn Conjugate Base In Ion PKa Hydronium Concentration Equilibrium Base Titration Endpoint Equivalence Point Titration Curve Strong Acid Strong Base Phenolphthalein Methyl Red

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter