Tabla de Contenidos
Odczynnik wskaźnikowy pH lub kwasowo-zasadowy to związek, który po zanurzeniu lub rozcieńczeniu w roztworze wodnym zmienia kolor w zależności od pH roztworu . Niewielkie ilości odczynnika wskaźnikowego są potrzebne do uzyskania widocznej zmiany koloru. Odczynnik wskaźnikowy pH nie zmienia znacząco kwasowości ani zasadowości roztworu, jeśli jest stosowany w postaci rozcieńczonej.
Odczynniki wskaźnikowe reagują z wodą w roztworze, tworząc jon hydroniowy (H 3 O + ) lub kation wodorowy (H + ) i modyfikując jego strukturę, co pociąga za sobą zmianę jego barwy.
Niektóre odczynniki wskaźnikowe zmieniają kolor, a inne przełączają się między byciem bezbarwnym a uzyskaniem określonego koloru. Odczynniki wskaźnikowe pH to zwykle słabe kwasy lub słabe zasady, z których wiele to związki występujące w przyrodzie. Tak jest w przypadku antocyjanów, które znajdują się w kwiatach, owocach i warzywach; takie odczynniki są też w kapuście czerwonej czy czerwonej, w płatkach róży, w jagodach, w łodygach rabarbaru, w hortensji i kwiatach maku. Lakmus to kolejny przykład naturalnego odczynnika wskaźnikowego, wytwarzanego przez niektóre porosty.
Odczynnik wskaźnikowy o ogólnym wzorze HIn, słaby kwas, reaguje w roztworze wodnym zgodnie z następującym równaniem chemicznym:
HIn(aq) + H 2 O (l) ⇆ H 3 O + (aq) + In – (aq)
Gdy pH roztworu jest niskie, dostępnych jest więcej protonów (H + ), więc stężenie jonów hydroniowych jest wysokie, przesuwając równowagę reakcji w lewo i sprzyjając powstawaniu związku HIn. Dlatego roztwór przybierze kolor odczynnika wskaźnikowego HIn. I odwrotnie, jeśli pH roztworu jest wysokie, dostępnych jest mniej protonów (H + ), co obniża stężenie jonów hydroniowych; równowaga równania przesuwa się w prawo i rozwiązanie przybiera kolor sprzężonej zasady In – .
Oprócz odczynników wskaźnikowych pH istnieją dwa inne rodzaje wskaźników stosowanych w chemii. Są to:
- Wskaźniki potencjału redoks , które służą do oceny możliwości zajścia reakcji utleniania i redukcji.
- Wskaźniki kompleksowania , używane do ilościowego określania reakcji kompleksowania kationów metali.
Przykłady odczynników wskaźnikowych pH
- Czerwień metylowa jest odczynnikiem wskaźnikowym służącym do oceny wartości pH pomiędzy 4,4 a 6,2. Jeśli pH roztworu jest mniejsze niż 4,4, kolor roztworu jest czerwony; jeśli jest większy niż 6,2, kolor jest żółty. Wartości pH między 4,4 a 6,2 powodują pomarańczowe zabarwienie roztworu.
- Zieleń bromokrezolowa jest odczynnikiem wskaźnikowym służącym do oceny wartości pH pomiędzy 3,8 a 5,4. Kolor roztworu jest żółty, jeśli pH roztworu jest mniejsze niż 3,8, a niebieski, jeśli pH jest większe niż 5,4. Pośrednie wartości pH sprawiają, że kolor roztworu jest zielony.
Uniwersalny odczynnik wskaźnikowy
Odczynniki wskaźnikowe pH zmieniają kolor w różnych zakresach; łącząc je, moglibyśmy uzyskać ocenę pH roztworu w szerszym zakresie niż ten, który łagodzi każdy z nich.
Uniwersalny odczynnik wskaźnikowy zawiera błękit tymolowy, czerwień metylową, błękit bromotymolowy i fenoloftaleinę. Ta kombinacja może ocenić pH w zakresie od mniej niż 3 (czerwony) do ponad 11 (fioletowy). Kolory pośrednie to: pomarańczowy do żółtego (pH 3 do 6), zielony (pH 7 lub neutralny) i niebieski (pH 8 do 11).
Zastosowania odczynników wskaźnikowych pH
Odczynniki wskaźnikowe pH służą do szybkiego uzyskania przybliżonej wartości pH roztworu. Do dokładnych pomiarów należy użyć pehametru. Stosuje się je np. w miareczkowaniu reakcji kwasowo-zasadowej, wskazując, że osiągnięto żądane pH.
