什麼是指示劑的變色範圍

時間 2021-07-15 13:32:52

1樓:Pfizer大叔

在實際工作中,肉眼是難以準確地觀察出指示劑變色點顏色的微小的改變。人們目測指示劑從一種顏色變為另一種顏色的過程,只能在一定的pH變化範圍內才能發生,即只有當一種顏色相當於另一種顏色濃度的十倍時才能勉強辨認其顏色的變化。在這種顏色變化的同時,介質的pH值則由乙個值變到另乙個值。

當溶液的pH值大於pKHIn時, [In-]將大於[HIn]且當[In-]/[HIn]=10時,溶液將完全呈現鹼色成分的顏色,而酸色被遮蓋了,這時溶液的 pH=pKHIn + 1。同理,當溶液的pH值小於pKHIn時, [In-]將小於[HIn]且當[In-]/[HIn]=1/10時,溶液將完全呈現酸色成分的顏色,而鹼色被遮蓋了,這時溶液的 pH=pKHIn - 1。

可見溶液的顏色是在從pH=pKHIn - 1到 pH=pKHIn + 1的範圍內變化的,這個範圍稱為指示劑的變色範圍即變色域。在變色範圍內,當溶液的pH值改變時,鹼色成分和酸色成分的比值隨之改變,指示劑的顏色也發生改變。超出這個範圍,如pH≥pKHIn + 1時,看到的只是鹼色;而在pH≤pKHIn - 1時,則看到的只是酸色。

因此指示劑的變色範圍約2個pH單位。由於人的視覺對各種顏色的敏感程度不同,加上在變色域內指示劑呈現混合色,兩種顏色互相影響觀察,所以實際觀察結果與理論值有差別,大多數指示劑的變色範圍小於2個PH單位。

For example

1、酸鹼指示劑:指示溶液中H+濃度的變化,是一種有機弱酸或有機弱鹼,其酸性和鹼性具有不同的顏色。指示劑酸HIn在溶液中的離解常數Ka=[H+][In-]/[HIn],即溶液的顏色決定於[In-]/[HIn],而[In-]/[HIn]又決定於[H+]。

以甲基橙(Ka=10-3.4)為例,溶液的pH<3.1時,呈酸性,具紅色;pH>4.

4時,呈鹼性,具黃色;而在pH3.1~4.4,則出現紅黃的混合色橙色,稱之為指示劑的變色範圍。

不同的酸鹼指示劑有不同的變色範圍。

2、金屬指示劑:常見的絡合指示劑所用的指示劑,大多是染料,它在一定pH下能與金屬離子絡合呈現一種與游離指示劑完全不同的顏色而指示終點。

3、氧化還原指示劑。為氧化劑或還原劑,它的氧化形與還原形具有不同的顏色,在滴定中被氧化(或還原)時,即變色,指示出溶液點位的變化。

4、沉澱滴定指示劑。主要是Ag+與鹵素離子的滴定,以鉻酸鉀、鐵銨礬等作指示劑。

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