L'indicatore della fenolftaleina consente ai chimici di identificare visivamente se una sostanza è un acido o una base. Il cambiamento di colore nella fenolftaleina è il risultato della ionizzazione e questo altera la forma delle molecole di fenolftaleina.
Che cos'è la fenolftaleina?
La fenolftaleina (pronunciata fee-nawl-thal-een), spesso abbreviata in phph, è un acido debole. Questo composto leggermente acido è un solido cristallino da bianco a giallo. Si dissolve facilmente negli alcoli ed è leggermente solubile in acqua. La fenolftaleina è una grande molecola organica con la formula chimica di C20H14oh4.
Ionizzazione e l'indicatore della fenolftaleina
La ionizzazione si verifica quando una molecola acquista o perde elettroni e questo conferisce alla molecola una carica elettrica negativa o positiva. Le molecole ionizzate attraggono altre molecole con carica opposta e respingono quelle con la stessa carica.
La fenolftaleina è un acido debole ed è incolore in soluzione sebbene il suo ione sia rosa. Se gli ioni idrogeno (H
Struttura della fenolftaleina
L'indicatore della fenolftaleina ha due diverse strutture a seconda che si trovi in una soluzione alcalina (rosa) o acida (incolore). Entrambe le strutture assorbono la luce nella regione dell'ultravioletto, una regione non accessibile all'occhio umano. Tuttavia, la forma rosa assorbe anche nello spettro della luce visibile.
La ragione dell'assorbimento della luce visibile è la struttura della forma rosa dell'indicatore della fenolftaleina. A causa della ionizzazione, gli elettroni nella molecola sono più delocalizzati rispetto alla forma incolore. In breve, la delocalizzazione è quando gli elettroni in una molecola non sono associati a un singolo atomo, ma sono invece distribuiti su più di un atomo.
Un aumento della delocalizzazione sposta il gap energetico tra gli orbitali molecolari. Meno energia è necessaria per un elettrone per fare il salto in un orbitale più alto. L'assorbimento di energia è nella regione verde, 553 nanometri, dello spettro luminoso.
L'occhio umano percepisce una tonalità rosa nella soluzione. Più forte è la soluzione alcalina, più l'indicatore della fenolftaleina cambia e più scura sarà la tonalità rosa.
L'intervallo di pH della fenolftaleina
La scala del pH va da 0 a 14, con un pH di 7 neutro. Una sostanza al di sotto del pH 7 è considerata acida; sopra pH 7 è considerato basico.
La fenolftaleina è naturalmente incolore ma diventa rosa in soluzioni alcaline. Il composto rimane incolore per tutta la gamma di livelli di pH acido, ma inizia a diventare rosa a un livello di pH di 8.2 e continua con un magenta brillante a pH 10 e oltre.
Scoperta, produzione e usi della fenolftaleina
Nel 1871, il chimico tedesco Adolf von Baeyer scoprì la fenolftaleina fondendo fenolo e ftalico anidride in presenza di acido solforico o cloruro di zinco, processo di fabbricazione ancora oggi utilizzato.
Nel laboratorio di chimica, la fenolftaleina viene utilizzata principalmente in acido-base titolazioni. Una soluzione di concentrazione nota viene aggiunta con cautela in una di concentrazione sconosciuta. L'indicatore fenolftaleina viene aggiunto alla concentrazione sconosciuta. Quando la soluzione vira da incolore a rosa (o viceversa), il titolazione o il punto di neutralizzazione è stato raggiunto e la concentrazione sconosciuta può essere calcolata.
In passato, la fenolftaleina è stata utilizzata come lassativo. Era un componente di Ex-Lax per il sollievo da banco della stitichezza. Tuttavia, è stato vietato l'uso negli Stati Uniti nel 1999 dopo che la ricerca ha dimostrato che era un possibile cancerogeno (agente cancerogeno).