Kjemiske Betydning av syre-base-indikatorer

Syre-base indikatorer er hendig kjemikalier som endrer farge over en gitt pH-område. Denne egenskapen gjør dem nyttige som et middel for å overvåke pH-verdien i en løsning i løpet av et eksperiment kjemi. Fargeendring og pH-område er forskjellige for forskjellige indikatorer og stammer fra den underliggende kjemi av hver indikator.

Typer Indikatorer

Mange forskjellige indikatorer er tilgjengelig. Den enkleste er en du kan gjøre enkelt hjemme: rødkål juice. Kål juice er spesielt kult fordi det viser en rekke fargenyanser enn ulike pH-områder. I laboratoriet, er en rekke forskjellige kjemikalier ofte brukt. Det følgende er felles indikatorer, sammen med det pH-område ved hvilket de endrer farge:

Tymol blå: 01.02 til 02.08. Red i flere sure løsninger, gul i mer grunnleggende løsninger.

Metyl oransje: 03.02 til 04.04. Red i flere sure løsninger, gul i mer grunnleggende løsninger.

Bromfenolblått: 3,0 til 4,6. Gul i mer sure løsninger, blå i mer grunnleggende løsninger.

Bromocresol grønt: 3. 8 til 5,4. Gul i mer sure løsninger, blå i mer grunnleggende løsninger.

Metylrødt: 4,8 til 6,0. Red i flere sure løsninger, gul i mer grunnleggende løsninger.

Lakmus: 5,0 til 8,0. Red i flere sure løsninger, blå i mer grunnleggende løsninger.

Bromtymolblått: 6,0 til 7,6. Gul i mer sure løsninger, blå i mer grunnleggende løsninger.

Fenol rød: 6,6 til 8,0. Gul i mer sure løsninger, rød i mer grunnleggende løsninger.

Tymol blå: 8,0 til 9,6. Gul i mer sure løsninger, blå i mer grunnleggende løsninger.

Phenolphthalein: 8,2 til 10,0. Fargeløs i mer sure løsninger, rosa i mer grunnleggende løsninger.

Alizarin gul R: 10,1 til 12,0. Gul i mer sure løsninger, rød i mer grunnleggende løsninger.

Alizarin: 11,0 til 12,4. Red i flere sure løsninger, lilla i enkle løsninger.

Betydning

I utgangspunktet tjener syre-base-indikator som en lett-å-spot-signalet i løpet av eksperimentet. Når pH-verdien strays inn i det spesifiserte området, oppløsningen begynner å endre farge. Hvis du er å titrere en løsning - ved hjelp av en syre for å nøytralisere en base, for eksempel, eller utføre et eksperiment som innebærer en forandring i pH-verdi - indikator hjelper vet når den syre / base opprinnelig var til stede er blitt nøytralisert. Av denne grunn er det viktig å velge en indikator som fargeendring område ca matcher pH du forvente som et endepunkt i eksperimentet.

Underliggende liggende~~POS=HEADCOMP kjemi

Bortsett fra dens betydning i eksperimentet, endring i fargen av indikatoren har en mer grunnleggende betydning i tillegg. Quantum teori er den grenen av fysikken som beskriver oppførselen til saken ned på atomnivå. Vi vet fra kvantemekanikk at atomer og molekyler kan bare eksistere i visse energi stater; med andre ord, de kan bare ha visse diskrete energier. Et molekyl vil bare absorbere et foton av lys dersom energien av fotonet er lik differansen mellom to tillatte tilstander.

konjugerte Systems

Når atomene i molekylene danner dobbeltbindinger, danner de begge en sigma-binding, hvor bindingen er sentrert langs aksen mellom de to kjerner, og en π-binding, som er parallell med, men ikke sentrert på inter aksen. En serie av alternerende enkelt- og dobbeltbindinger i en organisk forbindelse skaper hva kjemikere kaller en π-konjugert system hvor elektronene er delocalized eller spredt ut over flere atomer. Mange flere energinivåer er tilgjengelige for elektroner i denne type system enn i et molekyl uten at denne type binding, slik at molekyler med "delokaliserte elektroner" noen ganger kan absorbere lys i det synlige området, noe som gir dem farge. Når et molekyl av denne type danner en binding sammen med et hydrogenatom, en av dobbeltbindingene er brutt. Dette endrer graden av delokalisering i molekylet, endrer seg i snu bølgelengder av lys det kan absorbere - og dermed dens farge. Jo mer sure løsningen, jo flere hydrogenioner er tilstede, slik at en forandring i pH-verdi kan føre til indikatormolekylene for å plukke opp eller miste hydrogenioner - og dermed endre farge som et resultat.