INDICATORI DE PH: TIPURI DE INDICATORI ȘI MODUL DE FUNCȚIONARE - CHIMIE - 2025

De Indicatorii pH sunt critice în determinarea cantității de pH găsit într - un mediu specific. Atunci când vorbim despre conceptul de pH, reprezintă concentrația ionilor de hidroniu (H ₃ O ⁺ ) , care este prezentă într - o soluție apoasă.

De asemenea, se măsoară pe o scară logaritmică negativă între 0 și 14, unde soluțiile cu un pH mai mic de 7 sunt considerate acide, cele cu un pH mai mare de 7 sunt de bază și cele cu un pH egal cu 7 sunt considerate soluții neutre. Acest parametru este exprimat după cum urmează cu ecuația Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log ₁₀ (/).

În expresia de mai sus, pKa reprezintă logaritmul negativ al constantei de disociere a acidului, iar concentrațiile molare și sunt cele ale acidului slab și respectiv ale bazei sale conjugate. Cunoașterea pH-ului permite studierea calității apei și a alimentelor și posibilitatea de a menține repetabilitatea unui produs chimic elaborat.

Tipuri

Există trei tipuri principale de indicatori de pH: indicatori lichizi cu bază acid, care funcționează într-un anumit interval de pH; hârtii și alte materiale indicatoare care își schimbă culoarea ca probă lichidă sau gazoasă se adaugă la suprafața sa; și contoare digitale de pH, care măsoară diferența electrică potențială între doi electrozi.

Indicatori de lichid

Indicatorii lichizi sunt acizii sau bazele organice slabe care au culori diferite în funcție de forma lor acidă sau de bază. Acestea funcționează în intervale limitate, variază culoarea odată ce aceasta este atinsă și oprește culoarea diferită atunci când se atinge nivelul maxim al intervalului.

Pentru a lucra, acestea trebuie utilizate numai în soluții în care se poate observa o schimbare de culoare (de preferință incoloră).

Există un număr mare de indicatori lichizi de diferite culori și intervale de pH, incluzând roșu cresol (roșu până galben într-un interval de 0,2 până la 1,8), roșu de metil (roșu până galben într-un interval de 4 , 2 până la 6,2), verde bromocresol (roz până la albastru / verde de la 4,2 la 5,2) și fenolftaleină (incolor până la roz într-un interval de 8,0 până la 10,0).

Acești indicatori sunt populari pentru gradele de chimie analitică, deși trebuie să aveți un anumit nivel de pregătire pentru a efectua această practică cu exactitate.

Documente indicatoare

Există mai multe tipuri de hârtii utilizate pentru măsurarea pH-ului, dar cea mai cunoscută se numește hârtie litmus, care este făcută dintr-o pulbere care provine din licheni.

Hârtia Litmus este folosită pentru a ști dacă o soluție lichidă sau gazoasă este acidă sau bazică (fără a ști care va fi pH-ul exact sau o estimare a acesteia) și se prezintă în două prezentări: albastru și roșu.

Hârtia litmus albastru devine roșie în condiții acide, iar hârtia litmus roșie devine albastră în condiții de bază sau alcaline și poate fi reciclată pentru testarea inversă, odată ce hârtia și-a schimbat culoarea.

Limitările cunoscute ale hârtiei - cum ar fi incapacitatea acesteia de a oferi o valoare exactă sau estimată a pH-ului și capacitatea de a se schimba la alte culori atunci când reacționează cu anumiți compuși - au determinat înlocuirea acesteia cu indicatori de lichid și / sau contoare de pH.

pH-metri

Contoarele de pH se nasc din nevoia analiștilor de laborator de a obține valori exacte ale acestui parametru, lucru care nu a fost posibil cu indicatorii de hârtie sau indicatorii de lichid.

Se bazează pe măsurarea diferențialului potențial electric între pH-ul electrodului și electrodul de referință.

Funcționarea acestor contori de pH este explicată mai în profunzime în secțiunea următoare, dar, în general, acești indicatori sunt considerați cei mai exacti prin excelență, oferind un număr precis (până la precizia de 0,01 unități de pH) a parametrului și numărare cu o sensibilitate și o viteză superioară celorlalte două metode.

În plus, pot măsura și alte caracteristici, cum ar fi solidele dizolvate, conductivitatea electrică și temperatura soluției.

Singurul dezavantaj al acestui tip de pH-metru este că sunt echipamente delicate și, pe lângă o calibrare inițială care trebuie efectuată de un instrumentist sau cunoscător al echipamentului, acestea vor trebui, de asemenea, curățate în mod regulat pentru a împiedica electrozii să acumuleze material pe ele.

Cum funcționează?

Indicatori de lichid

Indicatorii lichizi își schimbă culoarea datorită acțiunii de protonare sau deprotonație în structura lor (în funcție de natura de bază sau acidă a indicatorului), care se bazează pe echilibrul reacției, după cum urmează: HIn + H ₂ O ↔ H ₃ O ⁺ + In ^-

Adică, după ce indicatorul a fost adăugat la soluție, dacă echilibrul acestui mediu începe să tinde în direcția opusă datorită creșterii sau scăderii ionului de hidroniu (din nou, în funcție de natura indicatorului), își va schimba culoarea până în sfârșit. starea unei noi culori invariabile.

Documente indicatoare

Hârtiile indicatoare, în special hârtia litmus, trebuie să intre în contact cu soluția pentru a fi analizată discret pentru a măsura cu exactitate.

Adică, într-o soluție lichidă nu trebuie introdusă complet în ea, ci trebuie picurată cu ea sau atingeți scurt o probă de substanță.

În cazul unei soluții gazoase, gazul trebuie să treacă peste suprafața hârtiei pentru a permite contactului și schimbarea culorii.

pH-metri

După cum sa menționat anterior, contoarele de pH funcționează prin diferența de potențial electric între un pH și un electrod de referință.

PH-metrul măsoară tensiunea care există între doi electrozi într-o soluție și afișează rezultatul convertit într-o valoare de pH corespunzătoare.

Echipamentul însuși este format dintr-o pereche de electrozi - unul dintre ei fiind metalic și insensibil la pH-ul soluției - și un amplificator electronic simplu. Pentru calibrarea sa, echipamentul este calibrat cu soluții de pH cunoscute.

Referințe

1. Carolina. (Sf). Măsurarea pH-ului: indicatori, hârtie și contoare. Preluat de la carolina.com
2. Compania, S. (sf). Intervalul indicatorului de pH (pH ascendent). Recuperat de la sciencecompany.com
3. LibreTexts. (Sf). Indicatori de pH. Preluat de la chem.libretexts.org
4. ThoughtCo. (Sf). Definiție și exemple ale indicatorului de pH. Recuperat de la thinkco.com
5. Wikipedia. (Sf). Contor de pH. Preluat de pe en.wikipedia.org