Bir maddenin pH'ını belirlemek için kimyada asit ve baz göstergeleri kullanılır. Asit, baz veya nötr bir maddeye katılıp katılmadıklarına bağlı olarak farklı renklere dönüşürler. Çoğu gösterge kendileri zayıf asitler ve hidrojen iyonu konsantrasyonundaki değişikliklere yanıt verir.
pH Ölçeği ve Asit ve Baz Göstergeleri
pH aralığı, 7 nötr olmak üzere 0 ila 14 arasında çalışır. 7'nin üzerindeki bir pH, bir bazı gösterir ve 7'nin altındakiler bir asidi gösterir. pH skalası logaritmiktir ve skaladaki her bir sayı değişikliğinde, alkaliliğin asitliğinde (bazlık) on katlık bir değişiklik olur.
Asit ve baz göstergeleri pH değişimine veya daha spesifik olarak konsantrasyondaki değişime duyarlıdır. hidrojen iyonları, H+, çözümde.
Asit ve baz göstergelerinin çoğu, değişen çift ve tek karbon-karbon bağları içeren büyük organik moleküllerdir. Bazik çözeltilerde, asit ve baz göstergeleri, kimyasal bileşimlerinden, genellikle bir OH grubundan hidrojen iyonlarını kaybederek iyon haline gelir. Bu, molekülün yapısını değiştirerek göstergelerin farklı dalga boylarında ışığı emmesine ve renkleri değiştirmesine neden olur.
Gösterge Türleri
pH ölçeği boyunca birçok gösterge türü çalışır. Göz önünde bulundurulan pH aralığına giren birini seçmek önemlidir. Aşağıda birkaç yaygın gösterge verilmiştir.
Turnusol kağıdı
Yaygın bir asit ve baz göstergesi, filtre kağıdının likenlerden elde edilen bir boya ile işlenmesiyle oluşturulan turnusol kağıdıdır. Turnusol kağıdına uygulanan bir solüsyon turnusolun rengini ya aynı renkte tutacak ya da değiştirecektir.
Kırmızı turnusol zayıf bir diprotik asittir; iki hidrojen atomu bağışlayabilir. pH 4.5'in altında, kırmızı turnusol kağıdı kırmızı kalır, ancak bazda maviye döner. pH 8.3'ün üzerinde, mavi turnusol kağıdı mavi kalır ancak asitte kırmızıya döner.
Turnusol göstergesi bir pH değeri belirleyemez, sadece asitleri ve bazları ayırt eder. Nötr turnusol kağıdı mordur.
Fenolftalein Göstergesi
Fenolftalein indikatörü, alkali (pembe) veya asit (renksiz) solüsyonda olmasına göre iki farklı yapıya sahip zayıf bir asittir. Alkali çözelti, görünür ışık spektrumundaki ışığı emer ve insan gözü pH 8.2 seviyesinde pembeye bir renk değişimi algılar ve pH 10 ve üzerinde parlak macentaya devam eder.
Fenolftalein, kimya laboratuvarında asit-baz titrasyon deneylerinde yaygın olarak bir gösterge olarak kullanılır. Bilinen konsantrasyona sahip bir çözelti, bilinmeyen konsantrasyondan birine ve fenolftalein göstergesine dikkatlice eklenir. Çözelti renksizden pembeye döndüğünde (veya tam tersi), titrasyon veya nötralizasyon noktasına ulaşıldı ve bilinmeyen konsantrasyon hesaplanabilir.
Bromotimol Mavi Göstergesi
Zayıf bir asit olan bromotimol mavisi, en yaygın olarak nispeten nötr, zayıf asitler ve bazlar olan çözeltiler için bir gösterge olarak kullanılır. pH aralığı 6 ile 7.6 arasındadır. Çözelti pH 6'ya kadar sarı görünür, nötr bir çözeltide yeşildir ve pH 7.6'nın üzerindeki bazik çözeltilerde maviye döner.
Laboratuvarda bromotimol mavisi genellikle biyolojik slayt lekesi, fotosentezi test etmek için ve yüzme havuzlarının pH'ını test etmek için kullanılabilir.
Metil Kırmızı Gösterge
Bir asit ve baz göstergesi olarak, metil kırmızısı, pH 4.4 ve altındaki asidik çözeltilerde kırmızıya, pH 6.2'ye ulaşıldığında sarıya döner. Bu renk uç noktaları arasında, pH 4.4 ila 6.2 aralığında, renk turuncudur.
Metil kırmızısı laboratuvarda asit ve baz indikatörü ve sentetiklerin en büyük grubu olan azo boyası olarak kullanılabilir. boyalar, tekstilleri işlemek için yaygın olarak kullanılır.
Evrensel gösterge
Evrensel bir gösterge, genellikle fenolftalein, metil kırmızısı ve bromotimol mavisi olmak üzere bir gösterge karışımı içeren bir çözümdür. Yaklaşık bir pH'ın belirlenmesi, bir çözeltiye birkaç damla evrensel bir gösterge eklenerek elde edilir.
Kırmızı, pH 1 ila 4 aralığında güçlü bir asidi gösterirken, zayıf bir asit turuncu bir renk tonuna sahiptir. Nötr bir çözeltide renk sarı-yeşile döner. Mor, pH 11'in üzerinde güçlü bir baz belirtirken, zayıf bazlar mavimsi bir renk tonu sergiler.