شاخص های اسید پایه اسیدهای آلی ضعیف هستند. با این حال ، بر خلاف اکثر اسیدها ، اسید و اشکال پایه شاخص ها رنگ های مختلفی هستند. از آنجا که رنگ نشانگر به pH محلول بستگی دارد ، شاخص ها در برنامه هایی که شامل تغییرات pH است ، مانند تیتراسیون ، آزمایش pH و تظاهرات علمی ، استفاده گسترده ای پیدا می کنند.
مهمترین ویژگی یک شاخص ، دامنه pH آن است که به استحکام اسید شاخص بستگی دارد. دامنه pH شاخص طیف وسیعی از مقادیر pH است که از آن شاخص رنگ ها را از فرم اسید آن به شکل پایه خود تغییر می دهد. از بالاترین pH که فقط فرم اسید در پایین ترین pH قابل مشاهده است که فقط فرم پایه قابل مشاهده است ، گسترش می یابد. این شاخص نسبت به تغییرات pH در خارج از محدوده آن حساس نیست زیرا شاخص رنگ را بر روی این مقادیر pH تغییر نمی دهد. به عنوان مثال ، متیل قرمز رنگ را بر مقادیر pH 1 به 4 یا 6 و بالاتر تغییر نمی دهد. دامنه pH 4 تا 6 است (جدول 1 را ببینید).
جدول 1. راهنمای کارولینا برای نمودار نشانگرها
عناوین
از آنجا که تغییر pH قابل توجه در نزدیکی نقطه معادل تیتراسیون اسید پایه رخ می دهد ، می توان از یک شاخص برای نشانه پایان یک تیتراسیون استفاده کرد. هنگام انتخاب شاخص برای تیتراسیون های پایه اسید ، شاخصی را انتخاب کنید که دامنه pH در تغییر pH واکنش قرار می گیرد. به عنوان مثال ، در تیتراسیون یک اسید قوی با یک پایه قوی ، pH به سرعت از 3 به 11 تغییر می کند. شاخص فنل فتالین ، که دامنه آن از pH 8 به 10 است ، بنابراین انتخاب خوبی برای این نوع تیتراسیون می کند.
اگر تغییر pH را در مورد نقطه معادل تیتراسیون خود نمی دانید ، با یک کتاب درسی شیمی عمومی مشورت کنید. بیشتر کتابهای درسی حاوی منحنی های تیتراسیون برای تیتراسیون های ساده مانند پایه ضعیف اسید یا پایه وایک اسید قوی هستند.
تست PH
Litmus ، استخراج شده از Lichen ، یکی از قدیمی ترین و ساده ترین شاخص های PH است. دانش آموزان ممکن است از قبل با آن آشنا باشند.
3 نوع کاغذ Litmus وجود دارد: خنثی ، قرمز و آبی. کاغذ Litmus خنثی بنفش است. در حضور اسید و آبی در حضور یک پایه قرمز می شود. کاغذ قرمز Litmus در حضور یک پایه آبی می شود. کاغذ Litmus آبی در حضور اسید قرمز می شود. کاغذ Litmus نشانگر pH یک محلول نیست ، فقط این که آیا این یک اسید یا پایه است.
برای تعیین pH ، از کاغذ pH ، محلول نشانگر جهانی یا pH متر استفاده کنید. کنتورهای pH می توانند pH را به 0. 01 واحد pH کاهش دهند. این نوع دقت معمولاً برای علوم پیشرفته ، کالج یا دوره های تحقیقاتی محفوظ است. بیشتر آزمایشگاه های شیمی عمومی به جای متر از کاغذ pH یا محلول شاخص جهانی استفاده می کنند.
کاغذ pH حاوی چندین شاخص است و دامنه pH آنها را برای ارائه دامنه گسترده ای از حساسیت به pH ترکیب می کند. این مقالات یک رنگ منحصر به فرد برای هر واحد pH نشان می دهند و با نمودار رنگی خود همراه هستند.
راه حل های شاخص جهانی به طور مشابه کار می کنند و می توانند مقرون به صرفه ترین گزینه باشند زیرا معمولاً فقط 1 قطره مورد نیاز است. محلول شاخص جهانی Bogen ، که حاوی شاخص های متیل قرمز ، فنل فتالین و برمتیمول آبی است ، pH را از محدوده 4 تا 10 اندازه گیری می کند. یکی دیگر از راه حل های محبوب شاخص جهانی نیز طبیعی و آب کلم قرمز است.
برای یک فعالیت سرگرم کننده ، pH مایعات خانگی معمولی را با یک نشانگر pH مورد نظر خود اندازه گیری کنید. نتایج ممکن است شما را شگفت زده کند (جدول 2 را ببینید)!
| میانگین pH | مورد |
|---|---|
| 1 | اسید هیدروکلریک ، 0. 1 متر |
| 2 | آب لیمو |
| 2 | آب لیمو |
| 3 | سرکه |
| 3 | کولا |
| 4.5 | آب ، باران اسیدی |
| 5 | شکر قهوهای |
| 5 | ملاس |
| 5 | قهوه |
| 5 | ماست |
| 5.5 | آب ، باران |
| 6 | آب ، تقطیر شده |
| 6 | شکر سفید |
| 6 | نمک |
| 6 | آب خوب |
| 6 | مایع ظرف شویی |
| 7.5 | آب ، شهرداری |
| 8 | جوش شیرین |
| 8.5 | محصول سفید تخم مرغ (مایع) |
| 9 | صابون عاج |
| 9 | سفید کننده |
| 9 | بوراکس |
| 9.5 | خاکستر چوبی |
| 11. 5 | پودر لباس شویی |
| 12 | هیدروکسید سدیم ، 0. 1m |
| 12 | مواد شوینده ماشین ظرفشویی |
تظاهرات
تعجب دانش آموزان خود را تصور کنید وقتی کلمات به طور ناگهانی روی یک کاغذ به ظاهر خالی ظاهر می شوند که با "آب" پاشیده شده است! آنچه دانش آموزان شما نمی دانند این است که این مقاله با یک محلول نشانگر از قبل درمان شده و توسط pH "آب" (یک محلول اسیدی یا اساسی) فعال شده است. تغییر سریع رنگ نشانگرها "جادوی" بسیاری از نمایش های شیمی جوهر "ناپدید شده" کلاسیک است. برای دیدن شاخص ها در عمل ، این فعالیت سرگرم کننده را امتحان کنید:
