指示劑變色范圍
酸堿指示劑是一類在其特定的pH范圍內(nèi),隨溶液pH改變而顯現(xiàn)不同顏色的有機弱酸或有機弱堿。當(dāng)溶液pH發(fā)生變化時,指示劑可能失去質(zhì)子由酸式色成分變?yōu)閴A式色成分,也可能得到質(zhì)子由堿式色成分變?yōu)樗崾缴煞?;在轉(zhuǎn)變過程中,由于指示劑本身結(jié)構(gòu)的改變,從而引起溶液顏色的變化。指示劑的酸式色成分或堿式色成分是一對共軛酸堿。
酸式和堿式各自具有特殊顏色的為雙色指示劑(如甲基橙);如果其中之一有顏色則為單色指示劑(如酚酞)。
由上述酸堿指示劑的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡,可得
KHIn是酸堿指示劑的解離常數(shù)。上式兩邊各取負對數(shù),則
可見,溶液的顏色由指示劑常數(shù)KHIn和溶液的pH決定。
pH=pKHIn±1為酸堿指示劑變色范圍,即明顯看到指示劑由酸式色變?yōu)閴A式。其中[In-]=[HIn],即pH=pKIn為理論變色點。
理論上,指示劑的變色范圍是2個pH,但實際上,指示劑的變色范圍是人的目視確定的,由于人眼對不同顏色的敏感程度不同,指示劑實際變色范圍的pH幅度一般在1~2個pH單位。例如,甲基紅的理論變色范圍為4.1~6.1,而實際變色范圍為4.4~6.2;甲基橙的理論變色范圍為2.4~4.4,而實際變色范圍為3.1~4.4。
在實際滴定中,并不需要指示劑從酸式色完全變?yōu)閴A式色,而只要看到明顯的色變就可以了。通常在指示劑的變色范圍內(nèi)有一點顏色變化特別明顯,這一點就是實際的滴定終點,稱為指示劑的滴定指數(shù)。但在觀察這一點時,還會有0.3pH的出入,ΔpH=0.3常作為目視滴定分辨終點的極限。
酸堿滴定中,化學(xué)計量點前后應(yīng)有一較大的pH變化,才能使指示劑有顏色突變,據(jù)此選擇合適的指示劑以便獲得準確的分析結(jié)果??傮w而言,一般是指示劑的變色范圍越窄越好。
利用顏色互補原理使終點顏色變化敏銳。混合指示劑的變色范圍窄。例如,甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑,在溶液由酸性至堿性轉(zhuǎn)變時,溶液顏色由酒紅灰綠,常用于以為Na2CO3基準物質(zhì)標(biāo)定HCl標(biāo)準溶液的濃度。
免責(zé)聲明:以上內(nèi)容源自網(wǎng)絡(luò),版權(quán)歸原作者所有,如有侵犯您的原創(chuàng)版權(quán)請告知,我們將盡快刪除相關(guān)內(nèi)容。