Mi a pH-jelző? Meghatározás és példák

A pH-indikátor vagy sav-bázis-indikátor a összetett amely megváltoztatja a színét megoldás szűk tartományban pH értékeket. Csak kis mennyiségű indikátorvegyület szükséges a látható színváltozáshoz.

Híg oldatként történő felhasználás esetén a pH-mutató nem befolyásolja szignifikánsan a kémiai oldat savasságát vagy lúgosságát.

Az indikátor funkciója mögött az az áll, hogy vízzel reagál, és hidrogénkationt képez⁺ vagy hidrónium-ion H₃O⁺. A reakció megváltoztatja az indikátormolekula színét.

Egyes mutatók színekről a másikra változnak, mások pedig a színes és a színtelen állapotok között változnak. A pH-mutatók általában gyenge savak vagy gyenge bázisok. Ezen molekulák közül sok természetesen fordul elő.

Például a virágokban, gyümölcsökben és zöldségekben található antocianinok pH-mutatók. Az ilyen molekulákat tartalmazó növények közé tartozik a vörös káposztalevél, a rózsasziromvirág, a fekete áfonya, a rebarbaraszár, a hortenziavirág és a mákvirág. Lakmusz egy természetes pH-indikátor, amely zuzmókeverékből származik.

A HIn képletű gyenge sav esetén az egyensúlyi kémiai egyenlet a következő:

HIn (aq) + H₂O (l) ⇆H₃O⁺ (aq) + be^- (Aq)

Alacsony pH-nál a oxónium Az ion magas, és az egyensúlyi helyzet balra található. Az oldat színe a HIn indikátor. Magas pH mellett a hidrónium koncentrációja alacsony, az egyensúly jobbra van, és az oldat a konjugált bázis színével rendelkezik.^-.

A pH-indikátorokon kívül a kémiában kétféle egyéb indikátor is létezik. A redox-indikátorokat titráláskor használják, beleértve oxidációs és redukciós reakciókat. A komplexometrikus mutatókat használják a fémkationok számszerűsítésére.

• A metilvörös egy olyan pH-mutató, amely a 4,4 és 6,2 közötti pH-értékek azonosítására szolgál. Alacsony pH-n (4,4 és alacsonyabb) a jelző oldat vörös. Magas pH-n (6,2 és magasabb) a szín sárga. PH 4,4 és 6,2 között az indikátor oldat narancssárga.
• Bróm-krezol zöld a 3,8 és 5,4 közötti pH-érték azonosítására szolgáló pH-mutató. A pH 3,8 alatt az indikátor oldat sárga. PH = 5,4 felett az oldat kék színű. A 3,8 és 5,4 közötti pH-érték között az indikátor oldat zöld színű.

Mivel a mutatók a különböző pH-tartományokban változtatják meg a színeket, ezeket egyesíthetik, hogy a színváltozás szélesebb pH-tartományban legyen elérhető.

Például, "univerzális jelző"tartalmaz timolkék, metilvörös, brómtimolkék, timolkék és fenolftaleint. A pH-tartománya kevesebb, mint 3 (piros) és 11-nél nagyobb (lila). A közbenső színek között szerepel a narancssárga / sárga (pH 3–6), a zöld (pH 7 vagy semleges) és a kék (pH 8–11).

A pH-mutatókkal a kémiai oldat pH-ját durván meg lehet adni. A pontos méréshez pH-mérőt kell használni.

Alternatív megoldásként abszorbancia-spektroszkópiát lehet használni egy pH-mutatóval a pH kiszámításához Sör törvénye. Az egyetlen sav-bázis indikátorral végzett spektroszkópikus pH-mérések pontosságuk egy pKa-értéken belül van. Két vagy több mutató kombinálása növeli a mérés pontosságát.

A mutatókat titrálással használjuk, hogy a sav-bázis reakció befejeződését bemutassuk.