Введение
Индикатор pH – это галохромное химическое соединение, добавляемое в небольших количествах в раствор для определения его pH (кислотности или щёлочности) визуально или спектроскопически, по изменению свойств поглощения и/или излучения. Таким образом, индикатор pH является химическим детектором ионов гидрония (H3O+) или ионов водорода (H+) в модели Аррениуса. Как правило, индикатор изменяет цвет раствора в зависимости от pH. Индикаторы также могут показывать изменения других физических свойств; например, обонятельные индикаторы изменяют свой запах. pH нейтрального раствора равен 7,0 при 25°C (стандартные лабораторные условия). Растворы с pH ниже 7,0 считаются кислыми, а растворы с pH выше 7,0 – щёлочными. Поскольку большинство природных органических соединений являются слабыми электролитами, такими как карбоновые кислоты и амины, индикаторы pH широко применяются в биологии и аналитической химии. Более того, индикаторы pH являются одним из трёх основных типов индикаторных соединений, используемых в химическом анализе. Для количественного анализа металл-ионов предпочтительно использовать комплексонометрические индикаторы, в то время как третий класс соединений – окислительно-восстановительные индикаторы – применяются в титрованиях окисления-восстановления (титрациях, основанных на одной или нескольких реакциях окисления-восстановления).
A pH indicator is a halochromic chemical compound added in small amounts to a solution so the pH (acidity or basicity) of the solution can be determined visually or spectroscopically by changes in absorption and/or emission properties. Hence, a pH indicator is a chemical detector for hydronium ions (H3O+) or hydrogen ions (H+) in the Arrhenius model. Normally, the indicator causes the color of the solution to change depending on the pH. Indicators can also show change in other physical properties; for example, olfactory indicators show change in their odor. The pH value of a neutral solution is 7.0 at 25°C (standard laboratory conditions). Solutions with a pH value below 7.0 are considered acidic and solutions with pH value above 7.0 are basic. Since most naturally occurring organic compounds are weak electrolytes, such as carboxylic acids and amines, pH indicators find many applications in biology and analytical chemistry. Moreover, pH indicators form one of the three main types of indicator compounds used in chemical analysis. For the quantitative analysis of metal cations, the use of complexometric indicators is preferred, whereas the third compound class, the redox indicators, are used in redox titrations (titrations involving one or more redox reactions as the basis of chemical analysis).
Точка эквивалентности
При титровании кислот и оснований неподходящий индикатор pH может вызвать изменение цвета раствора с индикатором до или после фактической точки эквивалентности. В результате, в зависимости от используемого индикатора pH, для одного и того же раствора могут быть определены разные точки эквивалентности. Это происходит потому, что даже незначительное изменение цвета раствора с индикатором может быть воспринято как достижение точки эквивалентности. Следовательно, наиболее подходящий индикатор pH характеризуется эффективным диапазоном pH, в котором изменение цвета заметно и охватывает pH точки эквивалентности титруемого раствора.