Wskaźniki kwasowo - zasadowe i pozostałe wskaźniki definicja i mechanizm zmiany barwy, barwy wybranych wskaźników kwasowo - zasadowych / indykatorów odczynu w zakresie 4 ≤ pH ≤ 10, wartość pH w punkcie zamiany barwy wybranych wskaźników, wartość pH w punkcie zamiany barwy błękitu bromotymolowego, charakterystyka wybranych indykatorów: oranż metylowy, czerwień metylowa, fenoloftaleina, błękit bromofenolowy, błękit bromotymolowy, lakmus, czerwień fenylowa, papierki wskaźnikowe: papierek kongo, papierek uniwersalny – PU, papierek jodowo-skrobiowy, papierek kobaltowy, papierek ołowiowy.

Definicja i mechanizm zmiany barwy Słabe kwasy (H-ind) lub zasady (ind-OH) organiczne, które pod wpływem kationów H3O+ / aninów OH- zmieniają barwę, gdy przechodzą: z niezdysocjowanych postaci wodnych lub zdysocjowanych w niewielkim stopniu kwasów lub zasad całkowicie zdysocjowane sole. Zmiana barwy wskaźnika kwasowo-zasadowego wynika z: równowagi między dwiema różnie zabarwionymi postaciami wskaźnika, stężenia jonów H+.

Mechanizm zmiany barwy Wskaźnik kwasowy (indykator kwasowy H-ind): H-ind (brawa 1) ↔ H+ + ind- (barwa 2) Wskaźnik zasadowy (indykator zasadowy ind-OH): Ind-OH (barwa 1) ↔ OH- + ind+ (barwa 2) w punkcie zmiany barwy barwa  przejściowa (obie barwy w równym stopniu znajdują się w roztworze), barwa przejściowa ulega w pewnemu rozmyciu (w zakresie wartości pH = ± 1 od pH(ind) = - log [Kind]) przy warunku: [ind+ / ind- ] > [H-ind / ind-OH ] pojawia się barwa 2 jonu przesłaniająca barwę 1 niezdysocjowanej cząsteczki (barwy skrajne szeregu wskaźników kwasowo - zasadowych). (średnia kwasowość) (średnia zasadowość) (średnia zasadowość) (średnia kwasowość)

Barwy wybranych wskaźników kwasowo - zasadowych / indykatorów odczynu w zakresie 4 ≤ pH ≤ 10 Wskaźnik kwasowo – zasadowy / indykator pH roztworu 4 5 6 7 8 9 10 Czerwień metylowa Purpura bromokrezolowa Błękit bromotymolowy Czerwień krezolowa Błękit tymolowy

Wartość pH w punkcie zamiany barwy wybranych wskaźników Barwa skrajna Zakres pH zmiany barwy Roztwór o odczynie kwasowym Roztwór o odczynie zasadowym Oranż metylowy Fenoloftaleina bezbarwny Błękit bromotymolowy Lakmus Czerwień metylowa

Wartość pH w punkcie zamiany barwy błękitu bromotymolowego  

Oranż metylowy Oranż metylowy to sól sodowa barwnika azowego wzór: C14H14N3SO3Na, stosowany jest jako wskaźnik pH, oranż metylowy zmienia swoje zabarwienie w zależności od pH środowiska w jakim się znajduje. W środowisku kwasowym jest czerwony, w obojętnym (lekko kwasowym i lekko zasadowym) jest pomarańczowy, a z kolei w roztworze zasadowym przyjmuje żółtą barwę. H3C N S Na+ O - O CH3

Czerwień metylowa Czerwień metylowa – organiczny związek chemiczny, barwnik azowy: wzór sumaryczny: C15H15N3O, stosowany najczęściej jako chemiczny wskaźnik pH, w temperaturze pokojowej jest to ciemnoczerwone, krystaliczne ciało stałe H3C N C O HO CH3

Fenoloftaleina Fenoloftaleina – organiczny związek chemiczny, stosowany głównie jako wskaźnik pH: wzór sumaryczny: C20H14O4 bezbarwna substancja krystaliczna, słabo rozpuszczalna w wodzie, rozpuszczalna w alkoholach, Fenoloftaleina jest wskaźnikiem alkacymetrycznym, tzn. zmienia formę z bezbarwnej w środowisku kwasowym lub obojętnym na: malinowoczerwoną w środowisku zasadowym, przy pH < 0 zabarwia się na kolor pomarańczowy, przy pH > 12 przechodzi w formę bezbarwną. O OH C HO

Błękit bromofenolowy Błękit bromofenolowy – organiczny związek chemiczny stosowany jako wskaźnik pH: wzór sumaryczny: CI9Hl0O5Br4S, poniżej pH 3,0 ma barwę żółtą, powyżej wartości 4,6 staje się niebiesko-fioletowy. Br C S OH O HO

Błękit bromotymolowy Błękit bromotymolowy organiczny związek chemiczny, pochodna błękitu tymolowego, chemiczny wskaźnik pH: wzór: C27H28Br2O5S, czerwony proszek, praktycznie nie-rozpuszczalny w wodzie, rozpuszczalny w alkoholu etylowym, Br C S OH HC O HO CH CH3 CH3 H3C H3C CH3

Lakmus Składniki odpowiedzialne za zmiany barwy lakmusu zawierają chromofor 7-hydroksyfenoksazonowy N O HO

Czerwień fenylowa Czerwień fenolowa – organiczny związek chemiczny, pochodna trifenylometanu: wzór sumaryczny: C19H14O5S, stosowana jako barwnik, chemiczny wskaźnik pH, odczynnik analityczny do wykrywania chlorków. HO OH+ C O S O- O

Papierki wskaźnikowe Papierki wskaźnikowe: kawałek bibuły najczęściej w kształcie paska, nasączony roztworem substancji chemicznej będącej indykatorem i wysuszony, papierek wskaźnikowy po zwilżeniu roztworem wykrywanej substancji zmienia swoje zabarwienie jeżeli substancja ta znajduje się w badanym roztworze, papierki wskaźnikowe stosuje się do wykrywania różnych substancji. Najpowszechniej stosowane są papierki uniwersalne do określania pH roztworu

Papierki wskaźnikowe

Papierki wskaźnikowe Papierek lakmusowy: pasek bibuły nasączony roztworem lakmusu, stosowany jest do określania odczynu roztworu (pH). stosowane są trzy rodzaje papierków lakmusowych: czerwony - do wykrywania odczynu zasadowego, niebieski - do wykrywania odczynu kwasowego, barwie fioletowej - do wykrywania zarówno odczynu kwasowego jak i zasadowego: w środowisku kwasowym zmienia barwę na czerwoną, w środowisku zasadowym na niebieską.

Pozostałe papierki wskaźnikowe Papierek jodowo-skrobiowy: papierek nasączony roztworem jonów jodkowych (I-) oraz skrobi , służy do wykrywania utleniaczy w roztworze zabarwiając się na kolor niebieski lub ciemno-granatowy, pod wpływem utleniacza jony I− utleniają się do pierwiastkowego jodu I2, który tworzy z nadmiarem jonów jodkowych jon I3− , jon I3− tworzy z amylozą oraz amylopektyną zawartą w skrobi barwny kompleks, zasada działania papierka jodowo-skrobiowego jest podobna jak w próbie jodowej do wykrywania skrobi (jodyna – alkoholowy roztwór jodu lub płyn Lugola – roztwór jodu w wodnym roztworze KI).

Pozostałe papierki wskaźnikowe Papierek kobaltawy pasek bibuły nasączony bezwodnym roztworem soli kobaltu(II) (Co2+) np. chlorku kobaltu(II) (CoCl2) w bezwodnym rozpuszczalniku organicznym np. etanolu absolutnym (100%), służy do wykrywania wilgoci w próbce, bezwodne sole kobaltu mają barwę błękitno-niebieską, pod wpływem wody kation Co2+ jest hydratowany przez sześć cząsteczek wody tworząc [Co∙(H2O)6]2+ o barwie różowej. Papierek ołowiowy: pasek bibuły nasączony bezbarwnym roztworem octanu ołowiu(II) – (CH3-COO)2Pb, służy do wykrywania jonów siarczkowych S2- w roztworze, przyjmuje barwę czarną: Pb2+ + S2-  PbS.