Индикаторы кислотно-основного титрования

Первыми индикаторами были растворы растительных экстрактов. Например, один из самых известных реактивов лакмус – это вытяжка из цветков фиалки (фиалковый сироп – роцелла красительная). Использовали также вытяжку из василька, кошенили. Лакмус содержит азолитминовую кислоту, которая и являлась индикатором. Многие растительные пигменты могут быть использованы в качестве кислотно-основных индикаторов. Все многообразие окраски цветов создается двумя видами пигментов: 1) ксантины (каротин, ксантофил) и 2) антоцианы (придают лепесткам красный, голубой и фиолетовый цвета). Огромное количество тонов и оттенков окраски цветов получается при смешивании пигментов с солями, извлекаемыми корнями растений из почв. Например, редко встречающаяся зеленая окраска венчиков копытня и селезеночника обусловлена взаимодействием ксантина с солями железа. В гамме расцветок вообще не существует чисто белого и чисто черного цветов. Если поместить в пробирку со спиртовым раствором белый лепесток цветка ромашки, лилии, кувшинки белой и нагреть, то на дне выпадет цветной осадок. Окраска отваров плодов и лепестков многих растений имеет различную окраску в различной по кислотности среде, а сами отвары могут использоваться в качестве природных кислотно-основных индикаторов:

Индикатор	Цвет плодов или лепестков	Среда
нейтральная	кислая	щелочная
ПЛОДЫ
Красная смородина	красный	ярко-красный	изменяется слабо	синий
Малина лесная	красный	ярко-алый	изменяется слабо	синий
Черная смородина	темно-синий	темно-красный	изменяется слабо	синий
Голубика лесная	синий	вишневый	изменяется слабо	темно-зеленый
Черника	синий	вишневый	изменяется слабо	сине-зеленый
Рябина черноплодная	темно-синий	темно-красный	изменяется слабо	темно-зеленый
Черемуха	темно-синий	красный	ярко-алый	темно-зеленый
ЛЕПЕСТКИ
Мак восточный	красный	вишневый	ярко-красный	темно-зеленый
Календула	оранжевый	желтый	оранжевый	ярко-желтый
Гладиолус красный	красный	бледно-розовый	желтый	желтый
Анютины глазки	синий	голубой	темно-фиолетовый	ярко-зеленый
Настурция	оранжевый	желтый	розовый	светло синий
Флоксы белые	белый	лимонный	белый	ярко-зеленый

Первым синтетическим индикатором был фенолфталеин. Индикаторы – вещества, которые меняют своё строение и физические свойства при изменении свойств среды. Индикаторы кислотно-основного титрования меняют строение и свойства при изменении рН среды.

Ионная теория индикаторов

По химической природе кислотно-основные индикаторы представляют собой слабые органические кислоты или основания, частично диссоциирующие в растворе. Т.е. в растворах индикаторы могут существовать в ионизированный и неионизированной формах. Это равновесие зависит от рН среды и характеризируется константой равновесия.

HInd ó H⁺ + Ind^–

IndOH ó Ind⁺ + OH^–

Ионизированная и неионизированная формы индикатора имеют различный цвет.

Например, для лакмуса HInd – красный, Ind^– - синего цвета. Изменение цвета индикатора при изменении рН ионная теория связывает со сдвигом равновесия диссициации. С увеличением концентрации ионов водорода первое равновесие сдвигается влево и раствор приобретает окраску HInd, при уменьшении кислотности возрастает концентрация Ind^– и окраска раствора изменяется. В кислой среде лакмус красный, в щелочной – синий.

Равновесие HInd ó H⁺ + Ind^– характеризуется константой равновесия К_HInd

Отсюда

Глаз человека имеет ограниченную способность к восприятию окрасок и обычно перестает замечать присутствие одной из окрашенных форм индикатора, если ее концентрация приблизительно в 10 раз меньше концентрации другой формы. Если отношение [Ind^–]/[HInd] будет близко к значению 10/1 и больше, то цвет раствора на глаз будет восприниматься как цвет индикаторной формы HInd и наоборот. Т.е. изменение цвета индикатора происходит не сразу, не скачком, а в некотором интервале изменения рН.

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: