酸と塩基の指示薬は、化学で物質のpHを決定するために使用されます。 それらは、酸、塩基、または中性物質のいずれに添加されるかによって、異なる色に変化します。 ほとんどの指標はそれ自体です 弱酸 水素イオン濃度の変化に対応します。
pHスケールと酸および塩基指示薬
pH範囲は0から14の間で機能し、7は中性です。 7を超えるpHは塩基を示し、7未満のpHは酸を示します。 pHスケールは対数であり、スケール上の個々の数値が変化するたびに、アルカリ性の酸性度(塩基性度)が10倍変化します。
酸および塩基指示薬は、pHの変化、より具体的には、 水素イオン、H+、ソリューションで。
ほとんどの酸および塩基指示薬は、二重および単一の炭素-炭素結合を交互に含む大きな有機分子です。 塩基性溶液では、酸と塩基の指示薬は、化学組成から、通常はOH基から水素イオンを失うことによってイオンになります。 これにより分子の構造が変化し、インジケーターがさまざまな波長の光を吸収して色を変化させます。
指標の種類
多くの種類のインジケーターがpHスケール全体で機能します。 検討中のpH範囲内にあるものを選択することが重要です。 いくつかの一般的な指標を以下に示します。
リトマス試験紙
一般的な酸および塩基指示薬の1つは、濾紙を地衣類から得られた染料で処理することによって作成されたリトマス紙です。 リトマス紙に適用される解決策は、リトマスを同じ色に保つか、それを変更します。
赤リトマスは弱い二塩基酸です。 2つの水素原子を提供できます。 pH 4.5未満では、赤いリトマス紙は赤のままですが、ベースでは青に変わります。 pH 8.3を超えると、青いリトマス紙は青いままですが、酸で赤くなります。
リトマス指示薬はpH値を決定することはできません。 酸と塩基を区別する. ニュートラルリトマス紙は紫色です。
フェノールフタレインインジケーター
フェノールフタレイン指示薬は、アルカリ(ピンク)または酸(無色)のどちらの溶液にあるかに基づいて、2つの異なる構造を持つ弱酸です。 アルカリ溶液は可視光スペクトルの光を吸収し、人間の目はpHレベル8.2でピンクへの色の変化を認識し、pH10以上で明るいマゼンタを継続します。
フェノールフタレインは、化学実験室での酸塩基滴定実験の指示薬として一般的に使用されています。 既知の濃度の溶液を、未知の濃度の1つとフェノールフタレイン指示薬に注意深く加えます。 溶液が無色からピンクに変わるとき(またはその逆)、 滴定 または中和点に到達し、未知の濃度が計算される場合があります。
ブロモチモールブルーインジケーター
弱酸であるブロモチモールブルーは、比較的中性の弱酸および弱塩基の溶液の指示薬として最も一般的に使用されます。 そのpH範囲は6から7.6の間です。 この溶液は、pH 6までは黄色に見え、中性溶液では緑色になり、pH7.6を超える塩基性溶液では青色に変わります。
実験室では、ブロモチモールブルーがよく使用されます 生物学的スライド染色、光合成をテストするために使用でき、スイミングプールのpHをテストするために使用できます。
メチルレッドインジケーター
酸と塩基の指示薬として、メチルレッドはpH 4.4以下の酸性溶液では赤に変わり、pH6.2に達すると黄色に変わります。 これらの色の終点の間、pH範囲4.4〜6.2では、色はオレンジ色です。
メチルレッドは、実験室で酸および塩基指示薬として、また合成の最大のグループであるアゾ染料として使用できます。 染料、 テキスタイルの処理に一般的に使用されます。
ユニバーサルインジケーター
万能指示薬は、多くの場合フェノールフタレイン、メチルレッド、ブロモチモールブルーなどの指示薬の混合物を含む溶液です。 おおよそのpHの識別は、万能指示薬を数滴溶液に加えることによって得られます。
赤はpH1〜4の範囲の強酸を示し、弱酸はオレンジ色を示します。 中性溶液では、色は黄緑色に変わります。 紫はpH11を超える強塩基を示し、弱塩基は青みがかった色合いを示します。