I kemi og madlavning opløses mange stoffer i vand for at gøre det enten surt eller basisk / alkalisk. En basisk opløsning har en pH på mere end 7, mens en sur opløsning har en pH på mindre end 7. Vandige opløsninger med en pH på 7 betragtes som neutrale.Syre-base indikatorer er stoffer, der bruges til at bestemme nogenlunde hvor en opløsning falder på pH-skalaen.
Definition af syre-base-indikator
En syre-base-indikator er enten en svag syre eller svag base der udviser en farveændring som koncentrationen af brint (H+) eller hydroxid (OH-) ioner ændringer i en vandig opløsning. Syre-basisindikatorer bruges ofte i en titrering til at identificere slutpunktet for en syre-base-reaktion. De bruges også til at måle pH-værdier og til interessante videnskabelige demonstrationer med farveændringer.
Også kendt som: pH-indikator
Eksempler på syre-base-indikator
Den mest kendte pH-indikator er måske lakmus. Thymol Blue, Phenol Red og Methyl Orange er alle almindelige syre-base-indikatorer. rødkål kan også bruges som en syre-base-indikator.
Sådan fungerer en syre-base-indikator
Hvis indikatoren er en svag syre, er syren og dens konjugatbase forskellige farver. Hvis indikatoren er en svag base, viser basen og dens konjugatsyre forskellige farver.
For en svag syreindikator med slægtsformlen HIn nås ligevægt i opløsningen i henhold til den kemiske ligning:
HIn (aq) + H2O (l) ↔ In-(aq) + H3O+(Aq)
HIn (aq) er syren, der er en anden farve end basen In-(Vandig). Når pH-værdien er lav, er koncentrationen af hydroniumion H3O+ er høj, og ligevægten er mod venstre, hvilket producerer farven A. Ved høj pH-værdi er koncentrationen af H3O+ er lav, så ligevægt har tendens til højre side af ligningen, og farve B vises.
Et eksempel på en svag syreindikator er phenolphthalein, der er farveløs som en svag syre, men dissocieres i vand til dannelse af en magenta eller rød-lilla anion. I en sur opløsning er ligevægt til venstre, så opløsningen er farveløs (for lidt magenta anion for at være synlig), men når pH stiger, forskydes ligevægten til højre, og magenta-farven er synlig.
Ligevægtskonstanten for reaktionen kan bestemmes under anvendelse af ligningen:
KI = [H3O+][I-] / [HIn]
hvor KI er indikatorens dissociation konstant. Farveændringen finder sted på det tidspunkt, hvor koncentrationen af syre og anionbase er ens:
[HIn] = [In-]
hvilket er det punkt, hvor halvdelen af indikatoren er i syreform, og den anden halvdel er dens konjugerede base.
Universal indikator definition
En bestemt type syre-base-indikator er en universel indikator, som er en blanding af flere indikatorer, der gradvist ændrer farve over et bredt pH-område. Indikatorerne vælges, så blanding af et par dråber med en opløsning giver en farve, der kan forbindes med en omtrentlig pH-værdi.
Tabel over fælles pH-indikatorer
Flere planter og husholdningskemikalier kan bruges som pH-indikatorer, men i en laboratorieindstilling er disse de mest almindelige kemikalier, der bruges som indikatorer:
Indikator | Syrefarve | Basisfarve | pH-område | pKI |
thymol blå (første ændring) | rød | gul | 1.2 - 2.8 | 1.5 |
methylorange | rød | gul | 3.2 - 4.4 | 3.7 |
bromocresol grøn | gul | blå | 3.8 - 5.4 | 4.7 |
methylrød | gul | rød | 4.8 - 6.0 | 5.1 |
bromothymol blå | gul | blå | 6.0 - 7.6 | 7.0 |
phenol rød | gul | rød | 6.8- 8.4 | 7.9 |
thymol blå (anden ændring) | gul | blå | 8.0 - 9.6 | 8.9 |
phenolphthalein | farveløst | magenta | 8.2 -10.0 | 9.4 |
Farverne "syre" og "base" er relative. Bemærk også, at nogle af de populære indikatorer viser mere end en farveændring, da den svage syre eller den svage base dissocierer mere end én gang.
Syre-base-indikatorer Nøgleaftagninger
- Syre-base-indikatorer er kemikalier, der bruges til at bestemme, om en vandig opløsning er sur, neutral eller alkalisk. Da surhedsgrad og alkalitet hænger sammen med pH, kan de også være kendt som pH-indikatorer.
- Eksempler på syre-base-indikatorer inkluderer lakmuspapir, phenolphthalein og rødkålssaft.
- En syre-base-indikator er en svag syre eller svag base, der dissocieres i vand for at give den svage syre og dens konjugatbase eller ellers den svage base og dens konjugatsyre. Arten og dens konjugat har forskellige farver.
- Det punkt, hvor en indikator ændrer farver, er forskelligt for hvert kemikalie. Der er et pH-område, hvor indikatoren er nyttig. Så indikatoren, der kan være god til en løsning, kan være et dårligt valg at teste en anden løsning.
- Nogle indikatorer kan faktisk ikke identificere syrer eller baser, men kan kun fortælle dig den omtrentlige pH for en syre eller en base. F.eks. Fungerer methylorange kun ved en sur pH. Det ville være den samme farve over en bestemt pH (sur) og også ved neutrale og alkaliske værdier.