Meanings chimique de l'acide-base Indicateurs

June 21

Meanings chimique de l'acide-base Indicateurs


Les indicateurs acide-base sont des produits chimiques à portée de main qui changent de couleur sur une plage de pH donnée. Cette propriété les rend utiles comme moyen de contrôler le pH de la solution au cours d'une expérience de chimie. Le changement de couleur et la gamme de pH sont différentes pour les différents indicateurs et de la tige de la chimie sous-jacente de chaque indicateur.

Types d'indicateurs

De nombreux indicateurs sont disponibles. Le plus simple est celui que vous pouvez facilement faire à la maison: jus de chou rouge. jus de chou est particulièrement cool, car il présente une variété de nuances de couleurs sur différentes gammes de pH. Au laboratoire, un certain nombre de produits chimiques différents sont souvent utilisés. Les éléments suivants sont des indicateurs communs, ainsi que la gamme de pH à laquelle ils changent de couleur:

bleu thymol: 01.02 à 02.08. Rouge dans des solutions plus acides, jaune dans les solutions les plus élémentaires.

Methyl d'orange: 03.02 à 04.04. Rouge dans des solutions plus acides, jaune dans les solutions les plus élémentaires.

Bleu de bromophénol: 3,0 à 4,6. Jaune dans des solutions plus acides, bleu dans les solutions les plus élémentaires.

Bromocrésol verte: 3. 8 à 5,4. Jaune dans des solutions plus acides, bleu dans les solutions les plus élémentaires.

Rouge de méthyle: 4,8 - 6,0. Rouge dans des solutions plus acides, jaune dans les solutions les plus élémentaires.

Litmus: 5,0 à 8,0. Rouge dans des solutions plus acides, bleu dans les solutions les plus élémentaires.

Bromothymol bleu: 6,0 à 7,6. Jaune dans des solutions plus acides, bleu dans les solutions les plus élémentaires.

Phénol rouge: 6,6 à 8,0. Jaune dans des solutions plus acides, rouge dans les solutions les plus élémentaires.

bleu thymol: 8,0 à 9,6. Jaune dans des solutions plus acides, bleu dans les solutions les plus élémentaires.

Phénolphtaléine: 8,2 à 10,0. Incolore dans des solutions plus acides, rose dans des solutions plus élémentaires.

Alizarine jaune R: 10,1 à 12,0. Jaune dans des solutions plus acides, rouge dans les solutions les plus élémentaires.

Alizarine: 11,0 à 12,4. Rouge dans des solutions plus acides, violet dans des solutions basiques.

Sens

Fondamentalement, l'indicateur acide-base sert de signal-à-tache facile pendant l'expérience. Une fois que le pH dévie dans la plage spécifiée, la solution commence à changer de couleur. Si vous titration une solution - en utilisant un acide pour neutraliser une base, par exemple, ou de mener une expérience qui implique un changement de pH - l'indicateur vous permet de savoir, une fois l'acide / base présente à l'origine a été neutralisée. Pour cette raison, il est important de choisir un indicateur dont la gamme change de couleur correspond à peu près le pH que vous attendez comme un point final dans votre expérience.

Chimie sous-jacent

Mis à part sa signification dans votre expérience, le changement de couleur de l'indicateur a un sens plus fondamental aussi bien. La théorie quantique est la branche de la physique qui décrit le comportement de la matière vers le bas à l'échelle atomique. Nous savons par la mécanique quantique que les atomes et les molécules ne peuvent exister dans certains états d'énergie; en d'autres termes, ils ne peuvent avoir certaines énergies discrètes. Une molécule n'absorbe un photon de lumière si l'énergie du photon est égale à la différence entre les deux états souhaités.

Les systèmes conjugués

Quand les atomes dans les molécules forment des doubles liaisons, elles forment à la fois une liaison sigma, dans lequel la liaison est centrée sur l'axe entre les deux noyaux, et un π-liaison, qui est parallèle à, mais non centrée sur l'axe de internucléaires. Une série d'alternance des liaisons simples et doubles dans un composé organique crée ce que les chimistes appellent un système π conjugué où les électrons sont délocalisés ou répartis sur plusieurs atomes. De nombreux niveaux d'énergie plus sont à la disposition des électrons dans ce genre de système que dans une molécule sans ce type de liaison, de sorte que les molécules avec des électrons "délocalisés" peuvent parfois absorber la lumière dans le visible, en leur donnant la couleur. Quand une molécule de ce type, forme une liaison avec un atome d'hydrogène, une des doubles liaisons est cassé. Cela modifie l'étendue de la délocalisation de la molécule, en changeant successivement les longueurs d'onde de la lumière, il peut absorber - et donc de sa couleur. Plus la solution est acide, les ions plus d'hydrogène sont présents, donc un changement de pH peut provoquer les molécules indicatrices pour ramasser ou perdre des ions d'hydrogène - et ainsi changer la couleur en conséquence.