Kaj je pH indikator? Opredelitev in primeri

Indikator pH ali indikator kislinske baze je a spojina ki spremeni barvo v rešitev v ozkem območju pH vrednote. Za vidno spremembo barve je potrebna le majhna količina indikatorja.

Ko se uporablja kot razredčena raztopina, pH indikator nima pomembnega vpliva na kislost ali alkalnost kemične raztopine.

Načelo delovanja indikatorja je, da ta reagira z vodo in tvori hidrogen kation H⁺ ali hidronijev ion H₃O⁺. Reakcija spremeni barvo indikatorske molekule.

Nekateri indikatorji se spreminjajo iz ene v drugo barvo, medtem ko se drugi spreminjajo med obarvanimi in brezbarvnimi stanji. Indikatorji pH so običajno šibke kisline ali šibke podlage. Mnoge od teh molekul se pojavljajo v naravi.

Antocianini, ki jih najdemo v rožah, sadju in zelenjavi, so na primer kazalniki pH. Rastline, ki vsebujejo te molekule, vključujejo liste rdečega zelja, cvetove cvetov vrtnic, borovnice, stebla rabarbare, rože hortenzije in makove cvetove. Lakmus je naravni pH indikator, ki izhaja iz mešanice lišajev.

Za šibko kislino s formulo HIn bi bila ravnotežna kemijska enačba:

HIn (aq) + H₂O (l) ⇆H₃O⁺ (aq) + In^- (aq)

Pri nizkem pH koncentraciji hidronij ion je visok in ravnotežni položaj leži na levi strani. Raztopina ima barvo indikatorja HIn. Pri visokem pH je koncentracija hidronija nizka, ravnotežje je desno, raztopina pa ima barvo konjugacijske baze In^-.

Poleg pH indikatorjev obstajata še dve vrsti kazalnikov, ki se uporabljata v kemiji. Kazalniki Redox se uporabljajo pri titracijah, ki vključujejo reakcije oksidacije in redukcije. Za količinsko določitev kovinskih kationov se uporabljajo kompleksni kazalniki.

• Metilno rdeča je indikator pH, ki se uporablja za določanje pH vrednosti med 4,4 in 6,2. Pri nizkem pH (4,4 in nižji) je raztopina indikatorja rdeča. Pri visokem pH (6,2 in več) je barva rumena. Med pH 4,4 in 6,2 je indikatorska raztopina oranžna.
• Bromokrezol zelen je pH indikator, ki se uporablja za določanje vrednosti pH med 3,8 in 5,4. Pod pH 3,8 je indikator raztopina rumena. Nad pH 5,4 je raztopina modra. Med vrednostmi pH 3,8 in 5,4 je raztopina indikatorja zelena.

Ker indikatorji spreminjajo barve v različnih območjih pH, ​​jih je včasih mogoče kombinirati, da ponujajo spremembe barve v širšem območju pH.

Na primer, "univerzalni indikator"vsebuje timolsko modro, metilno rdečo, bromotimol modro, timolno modro in fenolftalein. Zajema območje pH od manj kot 3 (rdeče) do večje od 11 (vijolično). Vmesne barve vključujejo oranžno / rumeno (pH 3 do 6), zeleno (pH 7 ali nevtralno) in modro (pH 8 do 11).

Indikatorji pH se uporabljajo za izračun grobe vrednosti pH kemijske raztopine. Za natančne meritve se uporablja pH meter.

Za izračun pH lahko uporabimo tudi absorbcijsko spektroskopijo z indikatorjem pH Pivski zakon. Spektroskopske meritve pH z uporabo enega indikatorja kislinske baze natančno znotraj ene pKa vrednosti. Kombinacija dveh ali več kazalnikov poveča natančnost meritve.

Kazalniki se uporabljajo v titraciji za prikaz zaključka kislinsko-bazične reakcije.