Kas yra pH rodiklis? Apibrėžimas ir pavyzdžiai

PH rodiklis arba rūgšties-bazės indikatorius yra a junginys kad keičia spalvą sprendimas per siaurą diapazoną pH vertybes. Norint pastebimai pakeisti spalvą, reikia tik nedidelio kiekio indikatoriaus junginio.

Kai pH indikatorius naudojamas kaip praskiestas tirpalas, tai neturi didelės įtakos cheminio tirpalo rūgštingumui ar šarmingumui.

Indikatoriaus veikimo principas yra tas, kad jis reaguoja su vandeniu ir sudaro vandenilio katijoną H⁺ arba hidronio joną H₃O⁺. Reakcija keičia indikatoriaus molekulės spalvą.

Kai kurie indikatoriai keičiasi skirtingomis spalvomis, kiti keičiasi spalvotomis ir bespalvėmis. pH rodikliai paprastai yra silpnos rūgštys arba silpnos bazės. Daugelis šių molekulių atsiranda natūraliai.

Pavyzdžiui, gėlėse, vaisiuose ir daržovėse esantys antocianinai yra pH rodikliai. Augalai, kuriuose yra šių molekulių, yra raudonųjų kopūstų lapai, rožių žiedlapių žiedai, mėlynės, rabarbarų stiebai, hortenzijos ir aguonų žiedai. Lakmusas yra natūralus pH rodiklis, gaunamas iš kerpių mišinio.

Silpnai rūgščiai, kurios formulė HIn, pusiausvyros cheminė lygtis būtų:

HIn (aq) + H₂O (l) ⇆ H₃O⁺ (aq) + į^- (aq)

Esant žemam pH, tirpalo koncentracija hidronis jonas yra didelis, o pusiausvyros padėtis yra kairėje. Tirpalas turi indikatoriaus HIn spalvą. Esant aukštam pH, hidronio koncentracija yra maža, pusiausvyra yra dešinėje, o tirpalas turi konjuguotos bazės spalvą^-.

Be pH rodiklių, chemijoje naudojami dar du indikatorių tipai. Redokso rodikliai naudojami titruojant oksidacijos ir redukcijos reakcijas. Metalo katijonams kiekybiškai įvertinti naudojami kompleksiniai rodikliai.

• Metilraudonasis yra pH rodiklis, naudojamas nustatyti pH reikšmes nuo 4,4 iki 6,2. Esant žemam pH (4,4 ir žemesniam) indikatoriaus tirpalas yra raudonas. Esant aukštam pH (6,2 ir aukštesniam) spalva yra geltona. Tarp pH 4,4 ir 6,2 indikatorinis tirpalas yra oranžinis.
• Bromkrezolas žalias yra pH rodiklis, naudojamas nustatyti pH reikšmes nuo 3,8 iki 5,4. Kai pH neviršija 3,8, indikatoriaus tirpalas yra geltonas. Aukščiau pH 5,4 tirpalas yra mėlynas. Tarp pH reikšmių nuo 3,8 iki 5,4 indikatoriaus tirpalas yra žalias.

Kadangi indikatoriai keičia spalvas skirtinguose pH diapazonuose, jie kartais gali būti derinami, kad būtų galima pakeisti spalvas platesniame pH diapazone.

Pavyzdžiui, "universalus indikatorius"sudėtyje yra timolio mėlynojo, metilo raudonojo, bromtimolio mėlynojo, timolio mėlynojo ir fenolftaleino. Jo pH svyruoja nuo mažiau nei 3 (raudona) iki daugiau nei 11 (violetinė). Tarpinės spalvos yra oranžinė / geltona (pH nuo 3 iki 6), žalia (pH 7 arba neutrali) ir mėlyna (pH nuo 8 iki 11).

pH rodikliai naudojami apytiksliam cheminio tirpalo pH vertei gauti. Tiksliems matavimams naudojamas pH matuoklis.

Taip pat gali būti naudojama absorbcijos spektroskopija su pH indikatoriumi, norint apskaičiuoti pH naudojant Alaus įstatymas. Spektroskopiniai pH matavimai, naudojant vieną rūgšties ir šarmo indikatorių, yra tikslūs vienos pKa vertės ribose. Derinant du ar daugiau indikatorių padidėja matavimo tikslumas.

Indikatoriai naudojami titruojant, kad būtų parodyta rūgšties ir šarmo reakcijos pabaiga.