В чем заключается принцип изменения цвета индикаторов кислотности и щелочности?
Thread Content
В чем заключается принцип изменения цвета индикаторов кислотности и щелочности?
Это самые основные знания: I. Принцип действия индикаторов 1. Кислотно-основные индикаторы: это обычно некоторые органические слабые кислоты или слабые основания, либо органические вещества с двойственной кислотно-основной природой. Они также могут участвовать в реакциях передачи протонов в процессе кислотно-основного титрования. Изменение их структуры приводит к изменению цвета; при этом изменение цвета является обратимым. Например, фенолфталеин, метилоранж. 2. Классификация: монохромные индикаторы — это индикаторы, у которых только одна из кислотной или щелочной форм имеет цвет. Например, фенолфталеин — двухцветный индикатор: индикатор, имеющий цвет как в кислой, так и в щелочной форме. Например, метилоранж. II. Диапазон pH, при котором меняется цвет индикатора:
1. Принцип изменения цвета: Индикатор обозначается как HIn. HIn = H+ + In– – это кислая и основная формы индикатора. Ka – это константа диссоциации индикатора.
⑴ Цвет раствора определяется соотношением H+/In–; он меняется по мере изменения значения pH раствора. ⑵1. При pH ≤ 1/10 и PH ≤ PKa–1 наблюдается кислая окраска. Когда 10 > pH > 1/10 и pH находится в диапазоне PKa ± 1, цвет постепенно меняется, образуя смешанную окраску. При pH ≥ 10 и pH ≥ PKa+1 наблюдается щелочная окраска.
2. Диапазон изменения цвета: изменение окраски индикатора от кислой до смешанной, а затем до щелочной происходит тогда, когда pH раствора изменяется от PKa–1 до PKa+1 (или наоборот). Этот диапазон значений pH, то есть pH = PKa ± 1, называется диапазоном изменения цвета индикатора. 3. Теоретическая точка изменения цвета: когда концентрация кислой формы индикатора равна концентрации щелочной формы, то есть /==1, pH раствора равен pKa; это называется теоретической точкой изменения цвета индикатора. III. Факторы, влияющие на диапазон изменения цвета индикатора: 1. Количество используемого индикатора: у двухцветных индикаторов диапазон изменения цвета не зависит от количества применяемого индикатора. Но изменение цвета индикатора также требует использования определенного количества титранта, что приводит к погрешностям. Монохромные индикаторы: с увеличением количества монохромного индикатора диапазон его цветовых изменений смещается в направлении снижения pH. При использовании необходимо соблюдать правильную дозировку. 2. Температура: Изменения температуры приводят к изменению констант диссоциации индикаторов и констант самопротонирования воды, в результате чего меняется и диапазон цветовых изменений индикаторов. На щелочные индикаторы это влияние проявляется более заметно, чем на кислые индикаторы. 3. Нейтральные электролиты: 4. Растворители: различные растворители имеют разные диэлектрические константы и кислотность/щелочность, что в свою очередь влияет на константу диссоциации индикатора и диапазон его цветовых изменений. IV: Смешанные индикаторы: 1. Смешанные индикаторы используют принцип взаимодополнения цветов; у них довольно узкий диапазон изменения цвета, и на точке титрования происходит резкая смена цвета. 2. Способ приготовления: представляет собой смесь, полученную путем использования красителя, цвет которого не меняется в зависимости от концентрации H+ в растворе (так называемого инертного красителя), и индикатора ； Выберите два (или более) индикаторов с довольно близкими значениями PK и используйте их в смеси в определенных пропорциях.
1. Принцип изменения цвета: Индикатор обозначается как HIn. HIn = H+ + In– – это кислая и основная формы индикатора. Ka – это константа диссоциации индикатора.
⑴ Цвет раствора определяется соотношением H+/In–; он меняется по мере изменения значения pH раствора. ⑵1. При pH ≤ 1/10 и PH ≤ PKa–1 наблюдается кислая окраска. Когда 10 > pH > 1/10 и pH находится в диапазоне PKa ± 1, цвет постепенно меняется, образуя смешанную окраску. При pH ≥ 10 и pH ≥ PKa+1 наблюдается щелочная окраска.
2. Диапазон изменения цвета: изменение окраски индикатора от кислой до смешанной, а затем до щелочной происходит тогда, когда pH раствора изменяется от PKa–1 до PKa+1 (или наоборот). Этот диапазон значений pH, то есть pH = PKa ± 1, называется диапазоном изменения цвета индикатора. 3. Теоретическая точка изменения цвета: когда концентрация кислой формы индикатора равна концентрации щелочной формы, то есть /==1, pH раствора равен pKa; это называется теоретической точкой изменения цвета индикатора. III. Факторы, влияющие на диапазон изменения цвета индикатора: 1. Количество используемого индикатора: у двухцветных индикаторов диапазон изменения цвета не зависит от количества применяемого индикатора. Но изменение цвета индикатора также требует использования определенного количества титранта, что приводит к погрешностям. Монохромные индикаторы: с увеличением количества монохромного индикатора диапазон его цветовых изменений смещается в направлении снижения pH. При использовании необходимо соблюдать правильную дозировку. 2. Температура: Изменения температуры приводят к изменению констант диссоциации индикаторов и констант самопротонирования воды, в результате чего меняется и диапазон цветовых изменений индикаторов. На щелочные индикаторы это влияние проявляется более заметно, чем на кислые индикаторы. 3. Нейтральные электролиты: 4. Растворители: различные растворители имеют разные диэлектрические константы и кислотность/щелочность, что в свою очередь влияет на константу диссоциации индикатора и диапазон его цветовых изменений. IV: Смешанные индикаторы: 1. Смешанные индикаторы используют принцип взаимодополнения цветов; у них довольно узкий диапазон изменения цвета, и на точке титрования происходит резкая смена цвета. 2. Способ приготовления: представляет собой смесь, полученную путем использования красителя, цвет которого не меняется в зависимости от концентрации H+ в растворе (так называемого инертного красителя), и индикатора ； Выберите два (или более) индикаторов с довольно близкими значениями PK и используйте их в смеси в определенных пропорциях.
Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем qugd 21.08.2015 в 13:31. Принцип изменения цвета индикатора заключается в том, что при изменении степени соответствия в определенных пределах меняется молекулярная структура индикатора, в результате чего меняются его свойства поглощения света; это проявляется в изменении цвета. Это влияние кислотности на цвет фенолфталеина. http://pic.baike.soso.com/p/20130306/20130306215648-796470937.jpg Это изменение цвета метилоранжа. С точки зрения механизма изменения цвета, форма конъюгированных связей в молекуле меняется в зависимости от кислотно-щелочного состояния.
Большая часть индикаторов кислотности представляет собой органические слабые кислоты. В растворе они могут частично ионизироваться, превращаясь в ионы индикатора и ионы водорода (или гидроксид-ионы). Благодаря структурным изменениям их молекулы и ионы имеют разный цвет; поэтому в растворах с разным значением pH они приобретают разные оттенки.