I kjemi og matlaging løses mange stoffer opp i vann for å gjøre det enten surt eller basisk / alkalisk. En basisk løsning har en pH som er større enn 7, mens en sur løsning har en pH på under 7. Vandige oppløsninger med en pH på 7 anses å være nøytrale.Syre-base indikatorer er stoffer som brukes til å bestemme omtrent hvor en løsning faller på pH-skalaen.
Definisjon av syre-base-indikator
En syre-base-indikator er enten en svak syre eller svak base som viser en fargeendring som hydrogenkonsentrasjonen (H+) eller hydroksyd (OH-) ioner endringer i en vandig løsning. Syre-basisindikatorer blir ofte brukt i en titrering for å identifisere endepunktet for en syre-base-reaksjon. De brukes også til å måle pH-verdier og til interessante vitenskapelige demonstrasjoner for fargeendringer.
Også kjent som: pH-indikator
Eksempler på syrebaseindikatorer
Den kanskje mest kjente pH-indikatoren er lakmus. Thymol Blue, Phenol Red og Methyl Orange er alle vanlige indikatorer for syre-base. rødkål kan også brukes som en syre-base-indikator.
Slik fungerer en syre-basisindikator
Hvis indikatoren er en svak syre, er syren og dens konjugatbase forskjellige farger. Hvis indikatoren er en svak base, viser basen og dens konjugatsyre forskjellige farger.
For en svak syreindikator med slektsformelen HIn oppnås likevekt i løsningen i henhold til den kjemiske ligningen:
HIn (aq) + H2O (l) ↔ Inn-(aq) + H3O+(En q)
HIn (aq) er syren, som er en annen farge fra basen i-(En q). Når pH er lav, er konsentrasjonen av hydroniumion H3O+ er høy og likevekt er mot venstre, og produserer fargen A. Ved høy pH er konsentrasjonen av H3O+ er lav, så likevekt tenderer mot høyre side av ligningen og farge B vises.
Et eksempel på en indikator for svak syre er fenolftalein, som er fargeløs som en svak syre, men dissosierer i vann for å danne en magenta eller rød-lilla anion. I en sur løsning er likevekt til venstre, så løsningen er fargeløs (for lite magenta anion for å være synlig), men når pH øker, forskyves likevekten til høyre og magenta-fargen er synlig.
Likevektskonstanten for reaksjonen kan bestemmes ved å bruke ligningen:
KI = [H3O+][I-] / [HIn]
hvor KI er indikatorens dissosiasjonskonstant. Fargeendringen skjer på det tidspunktet hvor konsentrasjonen av syre og anionbase er lik:
[HIn] = [Inn-]
som er punktet der halvparten av indikatoren er i sur form og den andre halvparten er dens konjugerte base.
Universell indikator definisjon
En spesiell type syre-base-indikator er en universell indikator, som er en blanding av flere indikatorer som gradvis endrer farge over et bredt pH-område. Indikatorene er valgt, så å blande noen dråper med en løsning vil gi en farge som kan assosieres med en tilnærmet pH-verdi.
Tabell over vanlige pH-indikatorer
Flere planter og husholdningskjemikalier kan brukes som pH-indikatorer, men i en laboratorieinnstilling, er dette de vanligste kjemikaliene som brukes som indikatorer:
indikator | Syrefarge | Grunnfarge | pH-område | pKI |
thymol blue (første endring) | rød | gul | 1.2 - 2.8 | 1.5 |
metyloransje | rød | gul | 3.2 - 4.4 | 3.7 |
bromocresol grønn | gul | blå | 3.8 - 5.4 | 4.7 |
metylrødt | gul | rød | 4.8 - 6.0 | 5.1 |
brothymol blå | gul | blå | 6.0 - 7.6 | 7.0 |
fenolrød | gul | rød | 6.8- 8.4 | 7.9 |
thymol blue (andre endring) | gul | blå | 8.0 - 9.6 | 8.9 |
fenolftalein | fargeløs | magenta | 8.2 -10.0 | 9.4 |
Fargene "syre" og "base" er relative. Legg også merke til at noen av de populære indikatorene viser mer enn én fargeendring når den svake syren eller den svake basen dissosierer mer enn en gang.
Syre-base indikatorer viktige takeaways
- Syre-baseindikatorer er kjemikalier som brukes til å bestemme om en vandig løsning er sur, nøytral eller alkalisk. Fordi surhet og alkalinitet forholder seg til pH, kan de også være kjent som pH-indikatorer.
- Eksempler på syre-baseindikatorer inkluderer litmuspapir, fenolftalein og rødkål juice.
- En syre-basisindikator er en svak syre eller svak base som dissosierer i vann for å gi den svake syren og dens konjugatbase, ellers den svake basen og dens konjugatsyre. Arten og dens konjugat har forskjellige farger.
- Punktet der en indikator endrer farger, er forskjellig for hvert kjemikalie. Det er et pH-område som indikatoren er nyttig over. Så indikatoren som kan være bra for en løsning kan være et dårlig valg å teste en annen løsning.
- Noen indikatorer kan ikke identifisere syrer eller baser, men kan bare fortelle deg omtrentlig pH på en syre eller en base. For eksempel fungerer metylorange bare ved en sur pH. Det ville være den samme fargen over en viss pH (sur) og også ved nøytrale og alkaliske verdier.