Ορισμός και παραδείγματα δείκτη βάσης οξέος

Στη χημεία και το μαγείρεμα, πολλές ουσίες διαλύονται στο νερό για να το κάνουν είτε όξινο είτε βασικό / αλκαλικό. Ένα βασικό διάλυμα έχει ένα pH μεγαλύτερο από 7, ενώ ένα όξινο διάλυμα έχει pH μικρότερο από 7. Τα υδατικά διαλύματα με ρΗ 7 θεωρούνται ουδέτερα.Οξική βάση δείκτες είναι ουσίες που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό κατά προσέγγιση όπου ένα διάλυμα πέφτει στην κλίμακα pH.

Ένας δείκτης οξύ-βάσης είναι είτε a ασθενές οξύ ή αδύναμη βάση που εμφανίζει αλλαγή χρώματος ως συγκέντρωση υδρογόνου (Η⁺) ή υδροξείδιο (ΟΗ^-) ιόντα αλλαγές σε ένα υδατικό διάλυμα. Οι δείκτες βάσης οξέος χρησιμοποιούνται συχνότερα σε τιτλοποίηση για τον προσδιορισμό του τελικού σημείου μιας αντίδρασης όξινης βάσης. Χρησιμοποιούνται επίσης για να μετρήσουν τιμές pH και για ενδιαφέρουσες διαδηλώσεις επιστήμης αλλαγής χρώματος.

Γνωστός και ως: ένδειξη pH

Ίσως ο πιο γνωστός δείκτης pH είναι λακκούβας. Το μπλε θυμόλης, το κόκκινο φαινόλης και το πορτοκαλί μεθύλ είναι όλοι οι συνήθεις δείκτες οξέος βάσης.

Αν ο δείκτης είναι ασθενές οξύ, το οξύ και η συζευγμένη βάση του είναι διαφορετικά χρώματα. Εάν η ένδειξη είναι ασθενής βάση, η βάση και το συζευγμένο οξύ εμφανίζουν διαφορετικά χρώματα.

Για έναν δείκτη ασθενούς οξέος με τον τύπο γένους HIn, επιτυγχάνεται ισορροπία στο διάλυμα σύμφωνα με τη χημική εξίσωση:

Hin (υδ) + Η₂O (l) ↔ σε^-(υδ) + Η₃Ο⁺(aq)

Hin (aq) είναι το οξύ, το οποίο είναι διαφορετικό χρώμα από τη βάση In^-(υδατ.). Όταν το ρΗ είναι χαμηλό, η συγκέντρωση του ιόντος υδρογόνου Η₃Ο⁺ είναι υψηλή και η ισορροπία είναι προς τα αριστερά, παράγοντας το χρώμα Α. Σε υψηλό ρΗ, η συγκέντρωση του Η₃Ο⁺ είναι χαμηλή, οπότε η ισορροπία τείνει προς τη δεξιά πλευρά της εξίσωσης και εμφανίζεται το χρώμα Β.

Ένα παράδειγμα δείκτη ασθενούς οξέος είναι η φαινολοφθαλεΐνη, η οποία είναι άχρωμη ως ασθενές οξύ αλλά αποσυντίθεται σε νερό για να σχηματίσει ένα πορφυρό ή κόκκινο-μωβ ανιόν. Σε όξινο διάλυμα, η ισορροπία είναι προς τα αριστερά, οπότε το διάλυμα είναι άχρωμο (πολύ μικρό ανιόν ματζέντα να είναι ορατό), αλλά καθώς το pH αυξάνεται, η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά και το πορφυρό χρώμα είναι ορατό.

Η σταθερά ισορροπίας για την αντίδραση μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας την εξίσωση:

κ_Σε = [Η₃Ο⁺][Σε^-] / [HIn]

όπου Κ_Σε είναι η σταθερά διάστασης δείκτη. Η αλλαγή χρώματος συμβαίνει στο σημείο όπου η συγκέντρωση της βάσης οξέος και ανιόντος είναι ίση:

[HIn] = [Σε^-]

που είναι το σημείο όπου το ήμισυ του δείκτη είναι σε όξινη μορφή και το άλλο μισό είναι η συζευγμένη του βάση.

Ένας συγκεκριμένος τύπος δείκτη όξινης βάσης είναι μια γενική ένδειξη, το οποίο είναι ένα μείγμα πολλαπλών δεικτών που μεταβάλλουν βαθμιαία το χρώμα σε ένα ευρύ φάσμα ρΗ. Οι δείκτες επιλέγονται έτσι ώστε να αναμιγνύονται μερικές σταγόνες με ένα διάλυμα θα παράγει ένα χρώμα που μπορεί να συνδυαστεί με μια τιμή ρΗ περίπου.

Αρκετά φυτά και οικιακές χημικές ουσίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δείκτες pH, αλλά σε εργαστηριακή ρύθμιση, αυτά είναι τα πιο κοινά χημικά που χρησιμοποιούνται ως δείκτες:

Τα χρώματα "οξέος" και "βάσης" είναι σχετικά. Επίσης, σημειώστε ότι μερικοί δημοφιλείς δείκτες εμφανίζουν περισσότερες από μία αλλαγές χρώματος καθώς η ασθενής βάση οξέος ή η ασθενής βάση διαχωρίζονται περισσότερες από μία φορές.

• Οι δείκτες βάσης οξέος είναι χημικά που χρησιμοποιούνται για να προσδιοριστεί εάν ένα υδατικό διάλυμα είναι όξινο, ουδέτερο ή αλκαλικό. Επειδή η οξύτητα και η αλκαλικότητα σχετίζονται με το pH, μπορεί επίσης να είναι γνωστές ως δείκτες pH.
• Παραδείγματα δεικτών όξινης βάσης περιλαμβάνουν χαρτί λακκούβας, φαινολοφθαλεΐνη και χυμό κόκκινου λάχανου.
• Ένας δείκτης όξινης βάσης είναι ένα ασθενές οξύ ή ασθενής βάση που διασπάται σε νερό για να δώσει το ασθενές οξύ και τη συζευγμένη βάση του ή αλλιώς την ασθενή βάση και το σύζευγμα του οξέος. Το είδος και το συζυγές του έχουν διαφορετικά χρώματα.
• Το σημείο στο οποίο ένας δείκτης αλλάζει χρώματα είναι διαφορετικό για κάθε χημικό. Υπάρχει ένα εύρος pH στο οποίο ο δείκτης είναι χρήσιμος. Έτσι, ο δείκτης που μπορεί να είναι καλός για μια λύση μπορεί να είναι μια κακή επιλογή για να δοκιμάσετε μια άλλη λύση.
• Ορισμένοι δείκτες δεν μπορούν να αναγνωρίσουν πραγματικά οξέα ή βάσεις, αλλά μπορούν μόνο να σας πουν το κατά προσέγγιση pH ενός οξέος ή μιας βάσης. Για παράδειγμα, το πορτοκαλί μεθύλ λειτουργεί μόνο σε όξινο pH. Θα ήταν το ίδιο χρώμα πάνω από ένα συγκεκριμένο ρΗ (όξινο) και επίσης σε ουδέτερες και αλκαλικές τιμές.