pH-indikator Definition och exempel

En pH-indikator eller syra-basindikator är en förening som ändrar färg i lösning över ett smalt pH-värde. Endast en liten mängd indikatorförening behövs för att producera en synlig färgförändring.

Vid användning som en utspädd lösning har en pH-indikator inte någon betydande inverkan på surheten eller alkaliniteten i en kemisk lösning.

Principen bakom indikatorns funktion är att den reagerar med vatten för att bilda vätkatjonen H⁺ eller hydroniumjon H₃O⁺. Reaktionen förändrar indikatormolekylens färg.

Vissa indikatorer byter från en färg till en annan, medan andra ändrar mellan färgade och färglösa tillstånd. pH-indikatorer är vanligtvis svaga syror eller svaga baser. Många av dessa molekyler förekommer naturligt.

Exempelvis är antocyaninerna som finns i blommor, frukt och grönsaker pH-indikatorer. Växter som innehåller dessa molekyler inkluderar röda kålblad, rosenblad blommor, blåbär, rabarber stjälkar, hortensia blommor och vallmo blommor. Litmus är en naturlig pH-indikator härrörande från en blandning av lavar.

För en svag syra med formeln HIn skulle den jämviktiga kemiska ekvationen vara:

HIn (aq) + H₂O (l) ⇆ H₃O⁺ (aq) + In^- (Aq)

Vid ett lågt pH är koncentrationen av hydroniumjonen hög och jämviktspositionen ligger till vänster. Lösningen har färgen på indikatorn HIn. Vid högt pH är koncentrationen av hydronium låg, jämvikten är till höger och lösningen har färgen på konjugatbasen i^-.

Förutom pH-indikatorer finns det två andra typer av indikatorer som används i kemi. Redoxindikatorer används i titreringar som involverar oxidations- och reduktionsreaktioner. Komplexometriska indikatorer används för att kvantifiera metallkationer.

Exempel på pH-indikatorer

• Metylrött är en pH-indikator som används för att identifiera pH-värden mellan 4,4 och 6,2. Vid lågt pH (4,4 och lägre) är indikatorlösningen röd. Vid högt pH (6,2 och högre) är färgen gul. Mellan pH 4,4 och 6,2 är indikatorlösningen orange.
• Bromocresol green är en pH-indikator som används för att identifiera pH-värden mellan 3,8 och 5,4. Under pH 3,8 är indikatorlösningen gul. Över pH 5,4 är lösningen blå. Mellan pH-värdena 3,8 och 5,4 är indikatorlösningen grön.

Universalindikator

Eftersom indikatorer ändrar färger över olika pH-områden kan de ibland kombineras för att erbjuda färgförändringar över ett bredare pH-intervall.

Till exempel innehåller "universalindikator" tymolblått, metylrött, bromotymolblått, tymolblått och fenolftalin. Det täcker ett pH-område från mindre än 3 (rött) till mer än 11 ​​(violet). Mellanfärger inkluderar orange / gul (pH 3 till 6), grön (pH 7 eller neutral) och blå (pH 8 till 11).

GUSTOIMAGES / SCIENCE PHOTO BIBLIOTEK / Getty Images

Användning av pH-indikatorer

pH-indikatorer används för att ge ett grovt värde på pH hos en kemisk lösning. För exakta mätningar används en pH-mätare.

Alternativt kan absorbansspektroskopi användas med en pH-indikator för att beräkna pH med användning av Beer's lag. Spektroskopiska pH-mätningar med en enda syrabasindikator är exakta till inom ett pKa-värde. Om du kombinerar två eller flera indikatorer ökar mätningens noggrannhet.

Indikatorer används i en titrering för att visa fullbordandet av en syrabasreaktion.