Rūgšties-bazės rodiklio apibrėžimas ir pavyzdžiai

Chemijos ir maisto gaminimo procese daugelis medžiagų ištirpsta vandenyje, kad jis būtų rūgštus arba šarminis / šarminis. Pagrindinio tirpalo pH yra didesnis nei 7, o rūgštaus tirpalo pH yra mažesnis nei 7. Vandeniniai tirpalai, kurių pH 7, laikomi neutraliais.Rūgštis-bazė rodikliai yra medžiagos, naudojamos apytiksliai nustatyti, kur tirpalas patenka į pH skalę.

Rūgščių-šarmų rodiklis yra arba silpna rūgštis arba silpna bazė kuris keičia spalvą kaip vandenilio koncentracija (H⁺) arba hidroksidas (OH^-) jonai pokyčiai vandeninis tirpalas. Rūgšties ir šarmo rodikliai dažniausiai naudojami titruojant, norint nustatyti rūgšties ir šarmo reakcijos baigtį. Jie taip pat naudojami pH vertėms nustatyti ir įdomioms spalvų kaitos mokslo demonstracijoms.

Taip pat žinomas kaip: pH indikatorius

Turbūt geriausiai žinomas pH rodiklis yra lakmusas. Tymolas mėlynasis, fenolio raudonasis ir metiloranžinis yra visi įprasti rūgščių-šarmų rodikliai.

Jei indikatorius yra silpna rūgštis, rūgštis ir jos konjuguota bazė yra skirtingų spalvų. Jei indikatorius yra silpna bazė, bazė ir jos konjuguota rūgštis turi skirtingas spalvas.

Silpnos rūgšties indikatoriui, kurio formulė HIn, tirpale pasiekiama pusiausvyra pagal cheminę lygtį:

HIn (aq) + H₂O (l) ↔ Į^-(aq) + H₃O⁺(aq)

HIn (aq) yra rūgštis, kuri skiriasi nuo bazės In^-(aq). Kai pH žemas, hidronio jonų H koncentracija₃O⁺ yra aukštas ir pusiausvyra nukreipta į kairę pusę, gaunant A spalvą. Esant aukštam pH, H koncentracija₃O⁺ yra žemas, todėl pusiausvyra linkusi į dešinę lygties pusę ir rodoma spalva B.

Silpnos rūgšties indikatoriaus pavyzdys yra fenolftaleinas, kuris yra bespalvis kaip silpna rūgštis, bet disocijuojasi vandenyje, sudarydamas purpurinę arba raudonai violetinę anijoną. Rūgščiame tirpale pusiausvyra yra kairėje, todėl tirpalas yra bespalvis (per mažai rausvai raudonos spalvos anijono) būti matomas), tačiau didėjant pH pusiausvyra pasislenka į dešinę ir matoma purpurinė spalva.

Reakcijos pusiausvyros konstanta gali būti nustatyta naudojant lygtį:

K_Į = [H₃O⁺] [Į^-] / [HIn]

kur K_Į yra rodiklio disociacijos konstanta. Spalva keičiasi toje vietoje, kur rūgšties ir anijonų bazės koncentracija yra lygi:

[HIn] = [į^-]

tai yra taškas, kuriame pusė indikatoriaus yra rūgšties formos, o kita pusė yra jo konjuguota bazė.

Tam tikras rūgšties ir šarmo indikatoriaus tipas yra universalus indikatorius, kuris yra kelių rodiklių mišinys, kuris palaipsniui keičia spalvą plačiame pH diapazone. Indikatoriai pasirinkti taip, kad sumaišius kelis lašus su tirpalu, būtų gaunama spalva, kurią galima susieti su apytiksle pH verte.

Keli augalai ir buitinė chemija gali būti naudojami kaip pH rodikliai, tačiau laboratorijoje tai yra labiausiai paplitusios cheminės medžiagos, naudojamos kaip indikatoriai:

„Rūgštinė“ ir „bazinė“ spalvos yra santykinės. Taip pat atkreipkite dėmesį, kad kai kurie populiarūs indikatoriai rodo daugiau nei vieną spalvos pokytį, nes silpna rūgštis arba silpna bazė disocijuojasi daugiau nei vieną kartą.

• Rūgšties-bazės indikatoriai yra chemikalai, naudojami norint nustatyti, ar vandeninis tirpalas yra rūgštinis, neutralus ar šarminis. Kadangi rūgštingumas ir šarmingumas yra susiję su pH, jie taip pat gali būti žinomi kaip pH rodikliai.
• Rūgščių-šarmų rodiklių pavyzdžiai yra lakmuso popierius, fenolftaleinas ir raudonųjų kopūstų sultys.
• Rūgšties-bazės indikatorius yra silpna rūgštis arba silpna bazė, kuri disocijuojasi vandenyje, kad susidarytų silpnoji rūgštis ir jos konjuguota bazė arba silpna bazė ir jos konjuguota rūgštis. Rūšis ir jos konjugatas turi skirtingas spalvas.
• Taškas, kuriame indikatorius keičia spalvas, skiriasi kiekvienai cheminei medžiagai. Yra pH diapazonas, kurį indikatorius gali naudoti. Taigi indikatorius, kuris gali būti naudingas vienam sprendimui, gali būti prastas pasirinkimas išbandyti kitą sprendimą.
• Kai kurie rodikliai iš tikrųjų negali identifikuoti rūgščių ar bazių, bet gali pasakyti tik apytikslį rūgšties ar bazės pH. Pavyzdžiui, metiloranžinė veikia tik esant rūgščiam pH. Tai būtų ta pati spalva, viršijanti tam tikrą pH (rūgščią), taip pat esant neutraliai ir šarmai.