מהו אינדיקטור pH? הגדרה ודוגמאות

מחוון pH או מחוון בסיס חומצה הוא א מתחם שמשנה צבע ב פיתרון מעל טווח צר של pH ערכים. דרושה רק כמות קטנה של תרכובת אינדיקטור כדי לייצר שינוי צבע גלוי.

כאשר משתמשים בו כפתרון מדולל, אינדיקטור pH אינו משפיע באופן משמעותי על חומציות או אלקליות של תמיסה כימית.

העיקרון העומד מאחורי תפקידו של אינדיקטור הוא שהוא מגיב עם מים ליצירת קטיון המימן H⁺ או הידרוניום יון H₃הו⁺. התגובה משנה את צבע מולקולת המחוון.

כמה אינדיקטורים משתנים מצבע אחד למשנהו, בעוד שאחרים משתנים בין מצבים צבעוניים וחסרי צבע. מדדי pH הם בדרך כלל חומצות חלשות או בסיסים חלשים. רבות מהמולקולות הללו מתרחשות באופן טבעי.

לדוגמא, האנתוציאנינים הנמצאים בפרחים, פירות וירקות הם מדדי pH. צמחים המכילים מולקולות אלה כוללים עלי כרוב אדום, פרחי עלי כותרת ורדים, אוכמניות, גבעולי ריבס, פרחי הידראנגאה ופרחי פרג. לקמוס הוא אינדיקטור pH טבעי שמקורו בתערובת של חזזיות.

עבור חומצה חלשה עם נוסחה HIn, המשוואה הכימית שיווי המשקל תהיה:

HIn (aq) + H₂O (l) ⇆ H₃הו⁺ (aq) + בתוך^- (aq)

ב pH נמוך, ריכוז ה- הידרוניום יון גבוה ותנוחת שיווי המשקל שוכנת שמאלה. לפיתרון יש צבע המחוון HIn. ב pH גבוה, ריכוז ההידרוניום נמוך, שיווי המשקל הוא מימין, ולפתרון צבע הבסיס המצומד ב-

בנוסף למדדי pH, ישנם שני סוגים אחרים של אינדיקטורים המשמשים בכימיה. מחווני Redox משמשים בכותרות הכוללות תגובות חמצון והפחתה. אינדיקטורים קומפלקסומטריים משמשים לכימות קטיוני מתכת.

• אדום מתיל הוא אינדיקטור pH המשמש לזיהוי ערכי pH בין 4.4 ל 6.2. ב pH נמוך (4.4 ומטה) פתרון המחוון הוא אדום. ב pH גבוה (6.2 ומעלה) הצבע צהוב. בין pH 4.4 ל 6.2, תמיסת המחוון כתומה.
• ברומוקרזול ירוק הוא אינדיקטור pH המשמש לזיהוי ערכי pH בין 3.8 ל 5.4. מתחת לחומציות pH 3.8 תמיסת החיווי צהובה. מעל pH 5.4 התמיסה כחולה. בין ערכי pH של 3.8 ו 5.4, פתרון המחוון ירוק.

מכיוון שהמחוונים משנים צבעים על פני טווחי pH שונים, לעיתים הם עשויים להיות משולבים כדי להציע שינויים בצבעים על פני טווח pH רחב יותר.

לדוגמה, "אינדיקטור אוניברסלי"מכיל כחול תימול, אדום מתיל, כחול ברומותימול, כחול תימול ופנוולפתלין. זה מכסה טווח pH בין פחות מ 3 (אדום) לגדול מ- 11 (סגול). צבעי ביניים כוללים כתום / צהוב (pH 3 עד 6), ירוק (pH 7 או ניטרלי), וכחול (pH 8 עד 11).

מדדי pH משמשים למתן ערך גס של pH של תמיסה כימית. למדידות מדויקות משתמשים במד pH.

לחלופין, ניתן להשתמש בספקטרוסקופיית ספיגה עם מחוון pH לחישוב ה- pH באמצעות החוק של באר. מדידות pH ספקטרוסקופיות באמצעות אינדיקטור בסיס חומצה יחיד מדויקות לערך pKa אחד. שילוב של שני אינדיקטורים או יותר מגדיל את הדיוק של המדידה.

אינדיקטורים משמשים בטיטרציה כדי להראות את השלמת התגובה על בסיס חומצה.