Πώς μετριούνται τα οξέα και τις βάσεις με ένδειξη pH;

Οι δείκτες pH είναι ουσίες που αλλάζουν το χρώμα ανάλογα με το pH ενός διαλύματος. Δείτε πώς λειτουργούν για τη μέτρηση των οξέων και των βάσεων:

1. Η χημεία των δεικτών pH:

* Οι δείκτες pH είναι αδύναμα οξέα ή βάσεις. Έχουν ένα συγκεκριμένο εύρος τιμών pH όπου αλλάζουν χρώμα. Αυτό το εύρος καθορίζεται από την ισορροπία μεταξύ της όξινης μορφής του δείκτη (HIN) και της βασικής του μορφής (IN-).

* Η αλλαγή χρώματος οφείλεται σε μια διαφορά στις ιδιότητες δομής και απορρόφησης φωτός των όξινων και βασικών μορφών. Η όξινη μορφή συνήθως απορροφά διαφορετικά μήκη κύματος φωτός από τη βασική μορφή, με αποτέλεσμα μια ορατή αλλαγή χρώματος.

2. Πώς λειτουργούν:

* Σε όξινα διαλύματα (χαμηλό pH): Ο δείκτης υπάρχει κυρίως στην όξινη μορφή του (HIN), δίνοντας τη λύση το χρώμα που σχετίζεται με αυτή τη μορφή.

* Σε βασικές λύσεις (υψηλό pH): Ο δείκτης υπάρχει κυρίως στη βασική του μορφή (in-), δίνοντας τη λύση το χρώμα που σχετίζεται με αυτή τη μορφή.

* Στο "PKA" του δείκτη (η τιμή pH όπου ο δείκτης είναι 50% σε κάθε μορφή), Η λύση θα έχει ένα μείγμα και των δύο χρωμάτων, που συχνά εμφανίζονται ως ενδιάμεσο χρώμα.

3. Παραδείγματα δεικτών pH:

* χαρτί Litmus: Στρέφεται κόκκινο σε όξινα διαλύματα και μπλε σε βασικές λύσεις.

* φαινολοφθαλεΐνη: Άχρωμο σε όξινα διαλύματα και ροζ σε βασικές λύσεις.

* πορτοκαλί μεθυλίου: Κόκκινο σε όξινα διαλύματα και κίτρινα σε βασικά διαλύματα.

4. Περιορισμοί των δεικτών pH:

* Παρέχουν ποιοτική και όχι ποσοτική μέτρηση. Σας λένε εάν μια λύση είναι όξινο, βασικό ή ουδέτερο, αλλά όχι η ακριβής τιμή pH.

* Κάθε δείκτης έχει περιορισμένη περιοχή pH. Αλλάζουν μόνο το χρώμα σε ένα συγκεκριμένο εύρος pH, οπότε πρέπει να επιλέξετε τη σωστή ένδειξη για το pH που μετράτε.

5. Άλλες μέθοδοι μέτρησης του pH:

* μετρητές pH: Ηλεκτρονικές συσκευές που παρέχουν μια πιο ακριβή και ποσοτική μέτρηση του ρΗ.

* καθολικά δείκτες: Μείγματα δεικτών που αλλάζουν το χρώμα σε ένα ευρύτερο εύρος ρΗ, παρέχοντας μια ακατάλληλη εκτίμηση του pH.

Συνοπτικά, οι δείκτες pH είναι χρήσιμα εργαλεία για τον προσδιορισμό γρήγορα την κατά προσέγγιση οξύτητα ή τη βασικότητα ενός διαλύματος παρατηρώντας οπτικά την αλλαγή χρώματος. Ωστόσο, δεν είναι τόσο ακριβείς όσο οι μετρητές pH για την απόκτηση ακριβών τιμών ρΗ.