În chimie și gătit, multe substanțe se dizolvă în apă pentru a o face fie acidă, fie bazică / alcalină. O soluție de bază are un pH mai mare de 7, în timp ce o soluție acidă are un pH mai mic de 7. Soluțiile apoase cu un pH de 7 sunt considerate neutre. Indicatorii baz-acid sunt substanțe utilizate pentru a determina aproximativ unde o soluție cade pe scala de pH.
Un indicator acid-bază este fie o acidă slabă, fie o bază slabă care prezintă o schimbare de culoare ca concentrație de hidrogen (H+) sau hidroxid (OH)-) schimbarea ionilor într-o soluție apoasă. Indicatorii acid-bazici sunt utilizați cel mai adesea într-o titrare pentru a identifica punctul final al unei reacții acido-bazice. De asemenea, sunt utilizate pentru a măsura valorile pH-ului și pentru demonstrații științifice interesante privind schimbarea culorilor.
De asemenea cunoscut ca si: indicator pH
Poate cel mai cunoscut indicator al pH-ului este litmul. Albastru de timol, roșu de fenol și portocaliu de metil sunt toți indicatorii obișnuiți ai acidului. Varza roșie poate fi de asemenea folosită ca indicator acid-bazic.
Dacă indicatorul este un acid slab, acidul și baza sa conjugată sunt culori diferite. Dacă indicatorul este o bază slabă, baza și acidul conjugat afișează culori diferite.
Pentru un indicator de acid slab, cu formula de gen HIn, se ajunge la echilibru în soluție conform ecuației chimice:
HIn (aq) + H2O (l) ↔ În-(aq) + H3O+(Aq)
HIn (aq) este acidul, care este o culoare diferită de baza In-(Aq). Când pH-ul este scăzut, concentrația ionului de hidroniu H3O+ este mare și echilibrul este spre stânga, producând culoarea A. La pH ridicat, concentrația de H3O+ este scăzut, astfel încât echilibrul tinde spre partea dreaptă a ecuației și se afișează culoarea B.
Un exemplu de indicator de acid slab este fenolftaleina, care este incoloră ca un acid slab, dar se disociază în apă pentru a forma un anion magenta sau roșu-purpuriu. Într-o soluție acidă, echilibrul este la stânga, deci soluția este incoloră (anion magenta prea puțin pentru a fi vizibil), dar pe măsură ce pH-ul crește, echilibrul trece la dreapta și culoarea magenta este vizibilă.
Constanța de echilibru pentru reacție poate fi determinată folosind ecuația:
KÎn = [H3O+][În-] / [HIn]
unde KÎn este constanta de disociere a indicatorilor. Schimbarea de culoare are loc în punctul în care concentrația de acid și baza de anion sunt egale:
[HIn] = [În-]
care este punctul în care jumătate din indicator este sub formă acidă, iar cealaltă jumătate este baza sa conjugată.
Un tip particular de indicator acid-bază este un indicator universal, care este un amestec de mai mulți indicatori care își schimbă treptat culoarea pe o gamă largă de pH. Indicatorii sunt aleși astfel încât amestecând câteva picături cu o soluție va produce o culoare care poate fi asociată cu o valoare aproximativă a pH-ului.
Mai multe plante și substanțe chimice de uz casnic pot fi utilizate ca indicatori de pH, dar într-un laborator, acestea sunt cele mai frecvente substanțe chimice utilizate ca indicatori:
Indicator | Culoare acidă | Culoare de bază | pH-ul | pKÎn |
timol albastru (prima modificare) | roșu | galben | 1,2 - 2,8 | 1.5 |
portocaliu de metil | roșu | galben | 3.2 - 4.4 | 3.7 |
verde bromocresol | galben | albastru | 3.8 - 5.4 | 4.7 |
roșu de metil | galben | roșu | 4.8 - 6.0 | 5.1 |
albastru bromotimol | galben | albastru | 6,0 - 7,6 | 7 |
roșu fenol | galben | roșu | 6.8- 8.4 | 7.9 |
timol albastru (a doua modificare) | galben | albastru | 8,0 - 9,6 | 8.9 |
fenolftaleină | incolor | purpuriu | 8,2 -10,0 | 9.4 |
Culorile „acide” și „de bază” sunt relative. De asemenea, rețineți că unii indicatori populari afișează mai multe schimbări de culoare, deoarece acidul slab sau baza slabă se disociază de mai multe ori.