Κοινοί δείκτες βάσης οξέος

Οι δείκτες οξέος και βάσης χρησιμοποιούνται στη χημεία για τον προσδιορισμό του pH μιας ουσίας. Αλλάζουν σε διαφορετικά χρώματα ανάλογα με το αν προστίθενται σε ένα οξύ, μια βάση ή μια ουδέτερη ουσία. Οι περισσότεροι δείκτες είναι οι ίδιοι ασθενή οξέα και ανταποκρίνονται στις αλλαγές στη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου.

Το εύρος pH λειτουργεί μεταξύ 0 και 14 με το 7 να είναι ουδέτερο. Ένα ρΗ άνω του 7 υποδεικνύει μια βάση και εκείνα κάτω του 7 υποδεικνύουν ένα οξύ. Η κλίμακα pH είναι λογαριθμική και με κάθε μεμονωμένο αριθμό να αλλάζει στην κλίμακα, υπάρχει μια δεκαπλάσια αλλαγή στην οξύτητα της αλκαλικότητας (βασικότητα).

Οι δείκτες οξέος και βάσης είναι ευαίσθητοι στη μεταβολή του pH ή, πιο συγκεκριμένα, στην αλλαγή της συγκέντρωσης του ιόντα υδρογόνουΧ⁺, σε διάλυμα.

Οι περισσότεροι δείκτες οξέος και βάσης είναι μεγάλα οργανικά μόρια που περιέχουν εναλλασσόμενους διπλούς και απλούς δεσμούς άνθρακα-άνθρακα. Σε βασικές λύσεις, οι δείκτες οξέος και βάσης γίνονται ιόντα χάνοντας ιόντα υδρογόνου από τη χημική τους σύνθεση, συνήθως από μια ομάδα ΟΗ. Αυτό αλλάζει τη δομή του μορίου, προκαλώντας δείκτες να απορροφούν φως σε διαφορετικά μήκη κύματος και να αλλάζουν χρώματα.

Πολλοί τύποι δεικτών λειτουργούν σε όλη την κλίμακα pH. Είναι σημαντικό να επιλέξετε ένα που εμπίπτει στο υπό εξέταση εύρος pH. Ακολουθούν αρκετοί κοινοί δείκτες.

Ένας κοινός δείκτης οξέος και βάσης είναι το χαρτί litmus που δημιουργείται με επεξεργασία χαρτιού φίλτρου με βαφή που λαμβάνεται από λειχήνες. Μια λύση που εφαρμόζεται σε χαρτί litmus είτε θα διατηρήσει το ίδιο χρώμα είτε θα την αλλάξει.

Το κόκκινο litmus είναι ένα ασθενές διρωτικό οξύ. μπορεί να δωρίσει δύο άτομα υδρογόνου. Κάτω από pH 4,5, ένα κόκκινο χαρτί litmus παραμένει κόκκινο, αλλά γίνεται μπλε στη βάση. Πάνω από το pH 8,3, ένα μπλε χαρτί litmus παραμένει μπλε αλλά γίνεται κόκκινο σε ένα οξύ.

Η ένδειξη litmus δεν μπορεί να προσδιορίσει μια τιμή pH, μόνο σε διάκριση μεταξύ οξέων και βάσεων. Το ουδέτερο χαρτί litmus είναι μοβ.

Ο δείκτης φαινολφθαλεΐνης είναι ένα ασθενές οξύ που έχει δύο διαφορετικές δομές με βάση το αν βρίσκεται σε διάλυμα αλκαλίου (ροζ) ή οξέος (άχρωμο). Το αλκαλικό διάλυμα απορροφά φως στο φάσμα του ορατού φωτός και το ανθρώπινο μάτι αντιλαμβάνεται μια αλλαγή χρώματος σε ροζ σε επίπεδο pH 8,2, συνεχίζοντας σε έντονο ματζέντα σε pH 10 και πάνω.

Η φαινολοφθαλεΐνη χρησιμοποιείται συνήθως ως δείκτης σε πειράματα τιτλοδότησης οξέος-βάσης στο χημικό εργαστήριο. Ένα διάλυμα γνωστής συγκέντρωσης προστίθεται προσεκτικά σε μια άγνωστη συγκέντρωση και στον δείκτη φαινολφθαλεΐνης. Όταν το διάλυμα μετατρέπεται από άχρωμο σε ροζ (ή το αντίστροφο), το ογκομετρική ανάλυση ή έχει επιτευχθεί σημείο εξουδετέρωσης και μπορεί να υπολογιστεί η άγνωστη συγκέντρωση.

Το μπλε της βρωμοθυμόλης, ένα ασθενές οξύ, χρησιμοποιείται συνήθως ως δείκτης για διαλύματα που είναι σχετικά ουδέτερα - αδύναμα οξέα και βάσεις. Το εύρος pH είναι μεταξύ 6 και 7,6. Το διάλυμα εμφανίζεται κίτρινο έως pH 6, σε ένα ουδέτερο διάλυμα είναι πράσινο και γίνεται μπλε σε βασικά διαλύματα πάνω από pH 7,6.

Στο εργαστήριο, το μπλε της βρωμοθυμόλης χρησιμοποιείται συχνά ως α βιολογική κηλίδα, για τον έλεγχο της φωτοσύνθεσης και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο του pH των πισινών.

Ως δείκτης οξέος και βάσης, το ερυθρό του μεθυλίου γίνεται κόκκινο σε όξινα διαλύματα σε pH 4,4 και κάτω και γίνεται κίτρινο όταν φτάσει το pH 6,2. Μεταξύ αυτών των τελικών σημείων χρώματος, στην περιοχή pH 4,4 έως 6,2, το χρώμα είναι πορτοκαλί.

Το ερυθρό του μεθυλίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως δείκτης οξέος και βάσης στο εργαστήριο και ως αζω-βαφή, η μεγαλύτερη ομάδα συνθετικών βαφές, χρησιμοποιείται συνήθως για την επεξεργασία κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων.

Ένας καθολικός δείκτης είναι μια λύση που περιέχει ένα μείγμα δεικτών, συχνά φαινολοφθαλεΐνης, ερυθρού μεθυλίου και μπλε βρωμοθυμόλης. Η αναγνώριση ενός κατά προσέγγιση pH επιτυγχάνεται με την προσθήκη αρκετών σταγόνων ενός καθολικού δείκτη σε ένα διάλυμα.

Το κόκκινο δείχνει ένα ισχυρό οξύ, στο εύρος του pH 1 έως 4, ενώ ένα ασθενές οξύ έχει πορτοκαλί απόχρωση. Σε ένα ουδέτερο διάλυμα, το χρώμα γίνεται κίτρινο-πράσινο. Το μωβ υποδεικνύει μια ισχυρή βάση, πάνω από το pH 11, ενώ οι αδύναμες βάσεις παρουσιάζουν μια μπλε απόχρωση.