Indikatoren

Lernziele

  • Erklären Farbänderungen von Indikatoren.
  • Bestimmen Sie die sauren Dissoziationskonstanten Ka oder Kai von Indikatoren.

Indikatoren sind Substanzen, deren Lösungen aufgrund von pH-Veränderungen ihre Farbe ändern. Sie sind normalerweise schwache Säuren oder Basen, aber ihre konjugierten Base-oder Säureformen haben aufgrund von Unterschieden in ihren Absorptionsspektren unterschiedliche Farben. Wussten Sie, dass die Farbe der Hortensienblüten vom pH-Wert des Bodens abhängt, in dem sie angebaut werden?,

Indikatoren sind organische schwache Säuren oder Basen mit komplizierten Strukturen. Der Einfachheit halber stellen wir einen allgemeinen Indikator durch die Formel \(\mathrm{\color{Blue} HIn}\) und seine Ionisierung in einer Lösung durch das Gleichgewicht

\

dar und definieren die Gleichgewichtskonstante als Kai,

\}{}}\]

die neu angeordnet werden können, um zu geben

\}{}} = \dfrac{K_{\large\textrm{ai}}}{\ce {}}\]

Wir definieren pKai = – log (Kai), und die pKai wert ist auch die pH-wert, bei dem die farbe der anzeige ist empfindlichste zu pH änderungen.,

Wenn man das negative Protokoll von Kai nimmt, ergibt sich

\} – \log\mathrm{\dfrac {} {}}\]

oder

\}{}}\]

Farben von Substanzen machen die Welt zu einem wunderbaren Ort. Aufgrund der Farben und Strukturen zeigen Blumen, Pflanzen, Tiere und Mineralien ihre einzigartigen Charaktere. Viele Indikatoren werden aus Pflanzen extrahiert. Zum Beispiel zeigen Rotkohlsaft und Teepigmente unterschiedliche Farben, wenn der pH-Wert unterschiedlich ist. Die Farbe des Tees verdunkelt sich in einer Grundlösung, aber die Farbe wird heller, wenn Zitronensaft hinzugefügt wird., Rotkohlsaft wird in einer Grundlösung blau, zeigt aber in einer sauren Lösung eine deutliche rote Farbe.

Gemeinsame Indikatoren: Einige gemeinsame Indikatoren und ihre pKai-Werte (auch als pKa bezeichnet) werden in Tabellenform angegeben.,
Name Acid Color pH Range of Color Change Base Color
Methyl violet Yellow 0.0 – 1.6 Blue
Thymol blue Red 1.2 – 2.,8 Yellow
Methyl orange Red 3.2 – 4.4 Yellow
Bromocresol green Yellow 3.8 – 5.4 Blue
Methyl red Red 4.8 – 6.,0 Yellow
Litmus Red 5.0 – 8.0 Blue
Bromothymol blue Yellow 6.0 – 7.6 Blue
Thymol blue Yellow 8.0 – 9.,6 Blue
Phenolphthalein Colorless 8.2 – 10.0 Pink
Thymolphthalein Colorless 9.4 – 10.6 Blue
Alizarin yellow R Yellow 10.1 – 12.,0 Red

Hierfür gibt es eine separate Datei, die auch über das Menü Chemikalienhandbuch aufgerufen werden kann.

Farben einer Indikatorlösung

Indikatoren verfärben sich allmählich bei verschiedenen pH-Werten. Nehmen wir an, dass die Säureform eine blaue Farbe und die Grundform eine rote Farbe hat. Die Variation der Farben bei verschiedenen pH ist unten dargestellt. Die Hintergrundfarbe beeinflusst ihr Aussehen und unsere Wahrnehmung von ihnen.,

RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB

RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB RnB

_______

Die lange gestreckte Farbe in der Mitte der letzten Zeile hat die gleiche Intensität von BLAU und ROT. Wenn eine Lösung eine Farbe hat, die diesem entspricht, wäre der pH-Wert derselbe wie der pKai des Indikators, vorausgesetzt, die konjugierten Formen des Indikators haben die BLAUEN und ROTEN Farben.,

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  1. In Pflanzen sind zahlreiche natürliche Indikatoren vorhanden. Der Farbstoff in Rotkohl, die violette Farbe der Trauben, sogar die Farbe einiger Blumen sind einige Beispiele. Was ist der Grund dafür, dass einige Früchte ihre Farbe ändern, wenn sie reifen?
  2. Wählen Sie die wahre Anweisung:
    1. Alle schwachen Säuren sind Indikatoren.
    2. Alle schwachen Basen sind Indikatoren.
    3. Schwache Säuren und-Basen, Indikatoren.
    4. Alle Indikatoren sind schwache Säuren.
    5. Ein Säure-Base-Konjugatpaar hat unterschiedliche Farben.,
    6. Jeder Indikator ändert seine Farbe, wenn der pH-Wert seiner Lösung 7 beträgt.
  3. Verfärben sich alle Indikatoren bei pH 7 (y/n)?

Mitwirkende und Zuschreibungen

  • Chung (Peter) Chieh (emeritierter Professor, Chemistry @ University of Waterloo)

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