Definition och exempel på syra-basindikator

I kemi och matlagning löses många ämnen i vatten för att göra det antingen surt eller basiskt / alkaliskt. En baslösning har ett pH som är högre än 7, medan en sur lösning har ett pH på mindre än 7. Vattenlösningar med ett pH av 7 anses vara neutrala. Syrabasindikatorer är ämnen som används för att grovt bestämma var en lösning faller på pH-skalan.

Acid-Base Indicator Definition

En syrabasindikator är antingen en svag syra eller svag bas som uppvisar en färgförändring som vätehalten (H⁺) eller hydroxid (OH^-joner förändringar i en vattenlösning. Syra-basindikatorer används ofta i en titrering för att identifiera slutpunkten för en syrabasreaktion. De används också för att mäta pH-värden och för intressanta vetenskapsdemonstrationer för färgändring.

Också känd som: pH-indikator

Exempel på syra-basindikatorer

Kanske är den mest kända pH-indikatorn litmus. Thymol Blue, Phenol Red och Methyl Orange är alla vanliga syrabasindikatorer. Rödkål kan också användas som en syrabasindikator.

Hur en syra-basindikator fungerar

Om indikatorn är en svag syra är syran och dess konjugatbas olika färger. Om indikatorn är en svag bas visar basen och dess konjugatsyra olika färger.

För en svag syraindikator med släktformeln HIn uppnås jämvikt i lösningen enligt den kemiska ekvationen:

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

HIn (aq) är syran, som har en annan färg än basen In^-(Aq). När pH är lågt är koncentrationen av hydroniumjon H₃O⁺ är hög och jämvikt är mot vänster, vilket ger färgen A. Vid högt pH är koncentrationen av H₃O⁺ är låg, så jämvikten tenderar mot höger sida av ekvationen och färg B visas.

Ett exempel på en svag syraindikator är fenolftalin, som är färglöst som en svag syra men dissocierar i vatten för att bilda en magenta eller rödlila anjon. I en sur lösning är jämvikt till vänster, så lösningen är färglös (för lite magenta anjon för att vara synlig), men när pH ökar, förflyttas jämvikten åt höger och magenta färgen är synlig.

Jämviktskonstanten för reaktionen kan bestämmas med hjälp av ekvationen:

K_I = [H₃O⁺][I^-] / [HIn]

där K_I är indikatorns dissociationskonstant. Färgförändringen sker vid den punkt där koncentrationen av syra och anjonbasen är lika:

[HIn] = [In^-]

vilket är punkten där hälften av indikatorn är i sur form och den andra hälften är dess konjugatbas.

Universal Indicator Definition

En speciell typ av syrabasindikator är en universell indikator, som är en blandning av flera indikatorer som gradvis ändrar färg över ett brett pH-område. Indikatorerna väljs så att blandning av några droppar med en lösning ger en färg som kan associeras med ett ungefärligt pH-värde.

Tabell över vanliga pH-indikatorer

Flera växter och hushållskemikalier kan användas som pH-indikatorer, men i en labbinställning är dessa de vanligaste kemikalierna som används som indikatorer:

Indikator	Syrfärg	Basfärg	pH-intervall	pKI
tymolblått (första ändringen)	röd	gul	1,2 - 2,8	1,5
metylorange	röd	gul	3,2 - 4,4	3,7
bromocresol grön	gul	blå	3,8 - 5,4	4,7
metylröd	gul	röd	4,8 - 6,0	5,1
brothymolblått	gul	blå	6,0 - 7,6	7,0
fenolröd	gul	röd	6,8-8,4	7,9
tymolblått (andra ändring)	gul	blå	8,0 - 9,6	8,9
fenolftalein	färglös	magenta	8,2 -10,0	9,4

Färgerna "syra" och "bas" är relativa. Notera också att vissa populära indikatorer visar mer än en färgförändring när den svaga syran eller den svaga basen dissocieras mer än en gång.

Syra-basindikatorer Key Takeaways

• Syrabasindikatorer är kemikalier som används för att bestämma om en vattenlösning är sur, neutral eller alkalisk. Eftersom surhet och alkalinitet hänför sig till pH kan de också kallas pH-indikatorer.
• Exempel på syra-basindikatorer inkluderar litmuspapper, fenolftalin och rödkålssaft.
• En syrabasindikator är en svag syra eller svag bas som dissocierar i vatten för att ge den svaga syran och dess konjugatbas eller annars den svaga basen och dess konjugatsyra. Arten och dess konjugat har olika färger.
• Den punkt då en indikator ändrar färger är olika för varje kemikalie. Det finns ett pH-område över vilket indikatorn är användbar. Så indikatorn som kan vara bra för en lösning kan vara ett dåligt val att testa en annan lösning.
• Vissa indikatorer kan faktiskt inte identifiera syror eller baser, men kan bara berätta det ungefärliga pH-värdet för en syra eller en bas. Exempelvis fungerar metylorange bara vid ett surt pH. Det skulle vara samma färg över ett visst pH (surt) och även vid neutrala och alkaliska värden.