Chapter 16: Acid-base and Solubility Equilibria

Back to chapter

16.8:

İndikatörler

JoVE Core
Química

É necessária uma assinatura da JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou comece sua avaliação gratuita.

JoVE Core Química

Indicators

Vídeo Anterior
16.7: Titration Calculations: Weak Acid – Strong Base

Próximo Vídeo
16.9: Titration of a Polyprotic Acid

Idiomas

COMPARTILHAR

English العربية 中文 Nederlands français Deutsch עברית italiano 日本語 한국어 português русский español Türkçe

İndikatörler pH’a bağlı olarak renk değiştirir ve bir çözeltinin pH’ını izlemek için kullanılabilir. Bir pH indikatörü, HIn ile temsil edilen ve konjuge bazı olan In iyonuna dönüştürüldüğünde renk değiştiren zayıf bir asit içerir. Renk, indikatörün pKa değerine bağlı olan pH aralığı boyunca değişir.Bir çözelti, indikatörün pKa’sının altında bir pH’a sahipse, hidronyum konsantrasyonu yüksektir. Reaksiyonun dengesi sola kayarak HIn konsantrasyonunu arttırır. Bir baz eklendiğinde, hidronyum konsantrasyonu azalır.Bu pH değişikliği HIn’i In iyonuna dönüştürür ve çözeltinin rengi değişir. PH, pKa’dan en az bir düşük olduğunda HIn rengi baskındır;pH pKa’dan en az bir büyük olduğunda ise In iyonu rengi baskındır, ve indikatör rengi aradaki pH’larda bu renklerin bir karışımı şeklinde bulunur. Farklı pH aralıklarında rengi değiştiren pH’ı izlemek için kullanılabilecek çeşitli pH indikatörleri vardır.Bir indikatörün renk değiştirdiği noktaya uç nokta denir. Bir titrasyon için ideal indikatör, eşdeğerlik noktasına yakın bir son noktaya sahiptir. Güçlü bir asit ve bazın titrasyon eğrisi, eşdeğerlik noktasına yakın hızlı pH değişikliği nedeniyle diktir.Bu titrasyonlar, nispeten geniş bir gösterge yelpazesi kullanabilir. 0, 1 molar hidroklorik asidin 0, 1 molar sodyum hidroksit ile titrasyonu sırasında, pH hızla 3’ten 11’e yükselir. PH aralığı 8, 3 ila 10 arasında bir indikatör olan fenolftalein veya 4, 2 ila 6 aralığına sahip bir indikatör olan metil kırmızısı burada uç noktaları eğrinin dik kısmı ile örtüştüğü için kullanılabilir.Aksine, zayıf bir asit veya baz içeren bir titrasyon, yalnızca güçlü bir asit ve güçlü bir baz içeren bir titrasyondan daha az dik bir eğriye sahiptir;bu nedenle, nispeten dar bir gösterge aralığı kullanılabilir. 0, 1 molar asetik asitin 0, 1 molar sodyum hidroksit ile titrasyonu sırasında, pH hızla 7’den 11’e yükselir. Fenolftalein burada uç noktası eşdeğerlik noktası ile örtüştüğü için kullanılabilir, ancak metil kırmızısı etkisiz bir indikatör olacaktır.

16.8:

İndikatörler

Belirli organik maddeler, hidronyum iyon konsantrasyonu belirli bir değere ulaştığında seyreltik çözeltide renk değiştirir. Örneğin, fenolftalein, 5,0 × 10⁻⁹ M’den (pH < 8,3) daha büyük bir hidronyum iyon konsantrasyonuna sahip herhangi bir sulu çözelti içinde renksiz bir maddedir. Hidronyum iyon konsantrasyonunun 5,0 × 10⁻⁹ M’den (pH > 8,3) az olduğu daha temel çözeltilerde, kırmızı veya pembedir. Bir çözeltinin pH’sını belirlemek için kullanılabilen fenolftalein gibi maddelere asit-baz göstergeleri denir. Asit baz göstergeleri, zayıf organik asitler veya zayıf organik bazlardır.

Zayıf bir asit olan asit-baz indikatörü metil turuncunun bir çözeltisindeki denge, kompleks metil turuncu molekülünün basit bir temsili olarak HIn’i kullandığımız bir denklemle temsil edilebilir:

Metil turuncu anyonu (In⁻) sarıdır ve iyonize olmayan biçimi (HIn) kırmızıdır. Bir metil portakal çözeltisine asit eklediğimizde, artan hidronyum iyon konsantrasyonu, Le Châtelier’in ilkesine göre dengeyi iyonlaşmamış kırmızı forma doğru kaydırır. Bir baz eklersek, dengeyi sarı forma kaydırırız. Bu davranış, tamponların eylemine tamamen benzer.

Bir indikatör çözeltisinin algılanan rengi, iki türün In⁻ ve HIn’deki konsantrasyonlarının oranıyla belirlenir. İndikatörün çoğu (tipik olarak yaklaşık 60−90% veya daha fazla) In⁻‘de olduğu gibi mevcutsa, çözeltinin algılanan rengi sarıdır. Çoğu HIn olarak mevcutsa, çözelti rengi kırmızı görünür. Henderson-Hasselbalch denklemi, bir gösterge çözeltisinin pH’sı ile onun bileşimi (dolayısıyla algılanan renk) arasındaki ilişkiyi anlamak için kullanışlıdır:

pH’nın > pK_a olduğu çözeltilerde, logaritmik terim pozitif olmalıdır ve indikatörün eşlenik baz formunun fazlalığını gösterir (sarı çözelti). pH > pK_a olduğunda, log terimi negatif olmalıdır ve eşlenik asidin (kırmızı çözelti) fazlalığını gösterir. Çözelti pH’sı indikatör pK_a‘ya yakın olduğunda, her iki eşlenik ortağın kayda değer miktarları mevcuttur ve çözelti rengi, her birinin ilave kombinasyonunun rengidir (sarı ve kırmızı, veren turuncu). Bir asit-baz indikatörü için renk değişim aralığı (veya pH aralığı), renkte bir değişikliğin gözlemlendiği pH değerleri aralığı olarak tanımlanır ve çoğu gösterge için bu aralık yaklaşık pK_a ± 1’dir.

Çok çeşitli pH değerlerini kapsayan ve eliminasyon işlemi ile bilinmeyen bir çözeltinin yaklaşık pH’sını belirlemek için kullanılabilen birçok farklı asit-baz indikatörü vardır. Evrensel indikatörler ve pH kağıdı, bir indikaötr karışımı içerir ve farklı pH’larda farklı renkler sergiler.

Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 14.7: Acid-Base Titrations.

Leitura Sugerida

Coleman, William F. "Molecular models of indicators." Journal of Chemical Education 87 no.1, (2008):1152 https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ed800038w.