三种常见酸碱指示剂性质及其变色原理

三种常见酸碱指示剂性质及其变色原理

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1、酸碱指示剂的变色原理---专题简介原创:SOSO问问精益求精团队。小虾编辑整理及扩充人们在实践中发现,有些有机燃料在不同的酸碱性溶液中能显示不同的颜色。于是,人们就利用它们来确定溶液的pH。这种借助其颜色变色来指示溶液pH的物质叫做酸碱指示剂。石蕊酸碱指示剂一般是有机弱酸或有极弱碱。它们的变色原理是由于其它分子和电离出来的离子的结构不同,因此分子和离子的颜色也不同。在不同pH的溶液里,由于其分子浓度和离子浓度的比值不同,因此显示出来的颜色也不同。例如,石蕊是一种有机弱酸,它是由地衣值得的一种蓝色色素。如果用HIn代表石蕊分子,HIn在水中发生下列电离:HIn(

2、红色[酸色])←=→H++In-(蓝色[碱色])(注:←=→代表可逆符号,下同) 石蕊什么情况下变色?在酸性溶液里,分子是其存在的主要形式,使溶液呈红色;(由于[H+]增大,平衡向左移)  在碱性溶液里,石蕊水解发生的电离平衡向右移动,电离产生的酸根离子是其存在的主要形式,故使溶液呈蓝色;(由于[OH-]增大,平衡右移)  在中性溶液里,分子和酸根离子共存,因而溶液呈紫色。([HZ]=[Z-])  遇酸变红PH<5.0  遇碱变蓝PH>8.0石蕊是什么物质?石蕊蓝紫色粉末。是从植物中提取得到的蓝色色素,能部分地溶解于水而显蓝色。石蕊是一种常用的指示剂,变色范围

3、是pH5.0—8.0之间。石蕊起指示剂作用是由于石蕊中含石蕊精(C7H7O4N)的原因。其原理是石蕊也是一种弱酸在中性溶液中:[HZ]=[Z-]在酸性溶液中:由于[H+]则大,平衡向左移,溶液呈红色。在碱性溶液中:由于[OH-]增大,平衡右移,则溶液呈蓝色。[石蕊试液的配制](1)先用热酒精溶解去除杂质,把酒精倾去。(2)加水溶解石蕊,搅拌、静置、过滤。(3)滤液稀释至1%即得石蕊试液。石蕊(shirei)(Cladonia)地衣门、石蕊科中的石蕊属。种类多。地衣体壳状至鳞片状,并从地衣体上长出空心的果柄,不分枝或具多分枝。子囊盘生果柄顶端,子囊盘网衣型,子囊

4、孢子单胞型,无色,椭圆形。土生或生于腐木或岩石表土上。广布于全国各地石蕊在医药和化学试剂方面,有重要价值。有些种类可提取抗菌素,如雀石蕊、软石蕊、红头石蕊、粉杆红石蕊、粉杯红石蕊等;有些种类可提取石蕊试剂,如石蕊、鳞片石蕊、杯腋石蕊、喇叭石蕊等。酸性物质把试液变红。石蕊和酚酞都是酸碱指示剂,它们是一种弱的有机酸。在溶液里,随着溶液酸碱性的变化,指示剂的分子结构发生变化而显示出不同的颜色.石蕊(主要成分用HL表示)在水溶液里能发生如下电离:HL红色H+L-蓝色在酸性溶液里,红色的分子是存在的主要形式,溶液显红色;在碱性溶液里,上述电离平衡向右移动,蓝色的离子是存

5、在的主要形式,溶液显蓝色;在中性溶液里,红色的分子和蓝色的酸根离子同时存在,所以溶液显紫色。石蕊能溶于水,不溶于酒精,变色范围是pH5.0~8.0。紫色石蕊试液和酚酞是溶液酸碱性的指示剂,其颜色是否变化,取决于溶液的pH大小。我们通常说的pH<7的溶液使紫色石蕊变红,使无色酚酞不变色,只是一种粗略说法。其实紫色石蕊试液和酚酞有一定的变色范围,参看图。任何水溶液中都存在H+和OH-,pH的大小决取于溶液H+浓度和OH-浓度的关系。H+浓度=OH-浓度pH=7溶液呈中性H+浓度>OH-浓度pH<7溶液呈酸性H+浓度<OH-浓度pH>7溶液呈碱性在酸溶液中,H+浓度

6、>OH-浓度,故pH<7,但pH<7的溶液不一定是酸溶液,某些盐溶于水后,使得溶液呈酸性,如KHSO4溶于水,会发生以下电离:在KHSO4溶液中,存在大量的H+,pH<7。故应该说“能使紫色石蕊试液变红的溶液一定是酸性溶液”。“不使酚酞试液变色的溶液可能是酸性溶液,也可能是中性溶液或弱碱性溶液。”也可能是中性溶液或弱碱性溶液”。“紫色石蕊试纸”和“红色石蕊试纸”到底有什么区别? 石蕊试纸有三种:红色石蕊试纸(检验碱性),蓝色石蕊试纸(检验酸性)、中性石蕊试纸。常用的是前两种,中性石蕊试纸不常用。  浸制方法是用滤纸在石蕊液中浸制、凉干、干燥、封存,备用。  用

7、石蕊原液(蓝紫色)浸制成蓝色石蕊试纸,用红色石蕊试液浸制成红色石蕊试纸,用紫色石蕊试液浸制成中性石蕊试纸。紫色石蕊小花当然要用紫色石蕊试液浸制。但是,由于H2CO3只存在于水溶液中,所以用于浸制红色石蕊试纸和浸染紫色石蕊小花的石蕊液,只能用极稀的H3PO4与石蕊原液来调制。取滤纸条浸入石蕊指示液中,加极少量的盐酸使成红色,取出,干燥,即得。谁知道紫色石蕊试剂怎么配制?准备:①在250mL烧杯中注入150mL左右的蒸馏水,加入半药匙石蕊粉末,微热至50℃~60℃,搅动加速溶解成深蓝紫色石蕊溶液(原液),备用。②试管里注入1P2体积的蒸馏水,通入CO2制成饱和CO

8、2水溶液(H2CO3),备用。  紫色

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