Індикатори методу нейтралізації

В метод нейтралізації у якості індикаторів застосовують речовини, які змінюють своє забарвлення в залежності від концентрації іонів водні в розчині. Колір розчину часто змінюється від того, чи містить він недисоційовані молекули, чи ті ж речовини, які розклалися на іони. Тому у якості індикаторів застосовують слабкі органічні кислоти або основи, у яких колір недисоційованих молекул відрізняється від кольору іонів. Існують індикатори, які не являються ні кислотами ні основами. Зміна їх кольору пояснюють внутрішнім перегруповування атомів в молекулі при зміні в розчині концентрації водневих іонів, при цьому утворюються різно пофарбовані форми.

Розглянемо найпростіший випадок, коли індикатор – слабка кислота. Позначимо її HІnd. Такий індикатор розкладається на іони по рівнянню:

HІnd «H⁺ + Іnd^-

Таблиця 2 – Концентрація іона водню у різних розчинах

Розчин	[H+]	pH	[OH-]	pOH
Сильна кислота   Сильна основа	Скисл	рСкисл   14 – рСосн	-   Сосн	-   рСосн
Слабка кислота   Слабка основа			-	-
Соль, утворена: слабкою основою і сильною кислотою     сильною основою і слабкою кислотою   слабкою основою і слабкою кислотою			-     -     -	-     -     -
Слабка кислота + її сіль   Слабка основа + її сіль			-	-

В кислому середовищі цей індикатор знаходиться і недисоційованому стані внаслідок впливу однойменного заряду іона Н⁺, і колір індикатора визначається фарбуванням його недисоційованих молекул HІnd, які називаються кислотною формою індикатора. При додаванні того ж індикатора до основи утворюється його сильно дисоційована сіль. Тому фарбування його в лужному середовищі зумовлене кольором іона Іnd^- – основної форми індикатора. Колір індикатора в розчинах різної кислотності залежить від співвідношення концентрацій іонів індикатора і його недисоційованих молекул, тобто від співвідношення концентрацій його кислотної і основної форм:

Найбільш важлива характеристика індикатору – константа дисоціації:

Тому що К_інд – величина постійна, то відношення залежить тільки від концентрації іонів водню. Таким чином, різній концентрації іонів водню в кожному розчині відповідає певне число іонів і недисоційованих молекул індикатора. Колір недисоційованих молекул індикатору відрізняється від кольору його іонів в залежності від переважання тих чи інших форм, тому розчин набуває забарвлення недисоційованих молекул індикатору або його іонів.

Розчини безбарвних кислот у присутності індикатору набувають фарбування, характерного для недисоційованих молекул індикатору. По мірі додавання до кислоти розчину основи зменшується концентрація іонів водню у розчині і тому, зростає кількість молекул індикатору, які розклалися на іони. Цим пояснюється зміна фарбування розчину при титруванні, яке здійснюється не стрибкоподібно, а поступово: спочатку воно залежить від кольору недисоційованих молекул індикатору, а потім від фарбування аніонів індикатору у зв’язку з утворенням його солі.

Найбільш важлива характеристика індикатору при нейтралізації – показник титрування (рТ) – це величина численно рівна рН, при якому індикатор різко змінює фарбування. Показник титрування індикатору дорівнює або близький до концентрації іонів водню в точці еквівалентності.

Характеристика індикаторів, які найчастіше застосовуються в методі нейтралізації наведені в таблиці 3.

Таблиця 3 – Характеристика індикаторів методу нейтралізації

Поиск по сайту: