La cartina di tornasole è uno strumento utilizzato per verificare se una sostanza è un acido o una base. Quando una sostanza viene sciolta in acqua, la soluzione risultante fa cambiare colore alla cartina di tornasole. L'acidità o l'alcalinità di una soluzione è determinata dalla concentrazione di ioni idrogeno, o potenza dell'idrogeno, espressa come valore di pH. Una cartina di tornasole fornisce un risultato rapido ma non può determinare il livello di acidità o alcalinità di una soluzione.
Acidi e Basi
Acidi e basi possono essere definiti in più modi utilizzando parametri diversi. Il chimico del XIX secolo Svante Arrhenius definì acidi e basi in base agli ioni che cedono in soluzioni acquose. Gli acidi sono composti che producono ioni idrogeno (H+) quando disciolto in acqua e le basi producono ioni idrossido (OH-) quando sciolto in acqua. Ad esempio, l'acido cloridrico (HCl) si dissocia in acqua per formare uno ione idronio (H3oh+) e ione cloruro (Cl-). Una base come l'ammoniaca (NH3) si dissocia in acqua per produrre uno ione ammonio (NH
4+) e uno ione idrossido (OH-). In parole povere, gli acidi generalmente hanno un sapore acido, come il succo di limone, e le basi sono scivolose, come il sapone.Nozioni di base sulla scala del pH
Il pH è un valore che esprime la concentrazione di idrogeno in soluzione. La scala del pH va da 0 a 14 ed equivale al logaritmo negativo della concentrazione di ioni idrogeno. L'acqua pura è neutra e ha un pH di 7. Le soluzioni con pH inferiore a 7 sono acide, mentre le soluzioni con pH superiore a 7 sono alcaline o basiche. Il succo di limone e l'acidità di stomaco hanno un pH intorno a 2. Il caffè ha un pH di circa 5. Il sangue è leggermente alcalino, con un pH che si mantiene vicino a 7,4. I detergenti per la casa candeggina e ammoniaca hanno valori di pH di circa 9 e 12, rispettivamente.
Cartina tornasole
La cartina di tornasole è un tipo di indicatore acido-base. È disponibile nelle varianti rossa, blu e neutra. La carta è imbevuta di colorante derivato da licheni che cambiano colore in risposta alla presenza di un acido o di una base. La carta rossa viene utilizzata per rilevare il pH alcalino e assume una tonalità di blu in presenza di una soluzione basica. La cartina di tornasole blu viene utilizzata per verificare la presenza di acidi e assumerà una tonalità di rosso quando verrà a contatto con una soluzione acida. La cartina di tornasole neutra è viola e cambierà colore in rosso o blu a seconda che la soluzione da testare sia acida o alcalina.
Esecuzione di una cartina di tornasole
La cartina di tornasole fornisce all'utente un'indicazione generale di acidità o alcalinità in quanto correlata alla tonalità di rosso o blu che la carta trasforma. Per testare il pH di una sostanza, immergi una striscia di cartina tornasole nella soluzione o usa un contagocce o una pipetta per far gocciolare una piccola quantità di soluzione sulla cartina tornasole. La cartina di tornasole blu può indicare un acido con un pH compreso tra 4 e 5 o inferiore. La cartina di tornasole rossa può mostrare una base con un pH maggiore di 8. Se una soluzione ha un pH compreso tra 5 e 8, mostrerà un piccolo cambiamento di colore sulla cartina di tornasole. Una base testata con cartina tornasole blu non mostrerà alcun cambiamento di colore, né un acido testato con cartina tornasole rossa registrerà un cambiamento di colore.
Limitazioni della cartina di tornasole
L'uso di una cartina di tornasole è un modo semplice e veloce per determinare se una soluzione è acida o alcalina. La cartina di tornasole è economica, portatile e può testare l'acidità e l'alcalinità utilizzando solo un piccolo volume di soluzione. Tuttavia, non può fornire il pH effettivo per una sostanza, oltre a indicare se il pH è approssimativamente inferiore a 5 o maggiore di 8. La cartina di tornasole non è utile per testare sostanze con un pH più vicino al neutro.