pH-indikator Definisjon og eksempler

Cultura Exclusive/GIPhotoStock / Getty Images

En pH-indikator eller syre-base-indikator er en sammensatt som skifter farge i løsning over et smalt område av pH verdier. Bare en liten mengde indikatorblanding er nødvendig for å produsere en synlig fargeendring.

Når den brukes som en fortynnet løsning, har ikke en pH-indikator en betydelig innvirkning på surheten eller alkaliteten til en kjemisk løsning.

Prinsippet bak funksjonen til en indikator er at den reagerer med vann for å danne hydrogenkation H⁺eller hydroniumion H₃O⁺. Reaksjonen endrer fargen på indikatormolekylet.

Noen indikatorer endres fra en farge til en annen, mens andre skifter mellom farget og fargeløs tilstand. pH-indikatorer er vanligvis svake syrer ellersvake baser. Mange av disse molekylene forekommer naturlig.

For eksempel er antocyaninene som finnes i blomster, frukt og grønnsaker, pH-indikatorer. Planter som inneholder disse molekylene inkluderer rødkålblader, rosenbladblomster, blåbær, rabarbrastilker, hortensiablomster og valmueblomster. Lakmus er en naturlig pH-indikator avledet fra en blanding av lav.

For en svak syre med formel HIn, vil den kjemiske likevektsligningen være:

HIn (aq) + H_toO (l) ⇆ H₃O⁺(aq) + In^-(En q)

Ved lav pH vil konsentrasjonen av hydronium ion er høyt og likevektsposisjonen ligger til venstre. Løsningen har fargen på indikatoren HIn. Ved høy pH er konsentrasjonen av hydronium lav, likevekten er til høyre, og løsningen har fargen til konjugatbasen I^-.

I tillegg til pH-indikatorer er det to andre typer indikatorer som brukes i kjemi. Redoksindikatorer brukes i titreringer som involverer oksidasjons- og reduksjonsreaksjoner. Kompleksometriske indikatorer brukes til å kvantifisere metallkationer.

Eksempler på pH-indikatorer

• Metylrødt er en pH-indikator som brukes til å identifisere pH-verdier mellom 4,4 og 6,2. Ved lav pH (4,4 og lavere) er indikatorløsningen rød. Ved høy pH (6,2 og høyere) er fargen gul. Mellom pH 4,4 og 6,2 er indikatorløsningen oransje.
• Bromokresol grønn er en pH-indikator som brukes til å identifisere pH-verdier mellom 3,8 og 5,4. Under pH 3,8 er indikatorløsningen gul. Over pH 5,4 er løsningen blå. Mellom pH-verdier på 3,8 og 5,4 er indikatorløsningen grønn.

Universell indikator

Fordi indikatorer endrer farger over forskjellige pH-områder, kan de noen ganger kombineres for å tilby fargeendringer over et bredere pH-område.

For eksempel, ' universell indikator ' inneholder tymolblått, metylrødt, bromtymolblått, tymolblått og fenolftalein. Den dekker et pH-område fra mindre enn 3 (rød) til større enn 11 (fiolett). Mellomfarger inkluderer oransje/gul (pH 3 til 6), grønn (pH 7 eller nøytral) og blå (pH 8 til 11).

GUSTOIMAGES/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Getty Images

Bruk av pH-indikatorer

pH-indikatorer brukes til å gi en grov verdi av pH i en kjemisk løsning. For nøyaktige målinger brukes et pH-meter.

Alternativt kan absorbansspektroskopi brukes med en pH-indikator for å beregne pH ved hjelp av Øls lov . Spektroskopiske pH-målinger ved bruk av en enkelt syre-base-indikator er nøyaktig innenfor én pKa-verdi. Ved å kombinere to eller flere indikatorer øker nøyaktigheten av målingen.

Indikatorer brukes i en titrering for å vise fullføringen av en syre-base-reaksjon.