ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Индикаторы, применяемые в методе нейтрализации из "Курс аналитичекой химии издание 3 книга 2" Пользуясь выведенными в предыдущих параграфах формулами и зная химические свойства участвующих в титровании веществ, можно с вполне достаточной точностью рассчитать, при каком значении pH титруемого раствора следует закончить титрование. Для того чтобы иметь возможность выполнить титрование по методу нейтрализации, необходимо определить, в какой именно момент титрования содержимое титровальной колбы примет рассчитанное значение pH. Очевидно, что в этот момент в растворе должны произойти какие-то изменения, которые можно установить или непосредственным наблюдением или, в более сложных случаях, при помощи измерительных приборов. [c.235] Чаще всего момент окончания титрования устанавливают по изменению цвета прибавляемого в небольшом количестве к титруемому раствору индикатора. [c.235] Индикатором в методе нейтрализации называется вещество, изменяющее свой цвет в определенном интервале значений pH среды, е которую оно введено. [c.235] Способностью изменять свой цвет в зависимости от степени кислотности или щелочности среды обладают многие органические вещества, причем в зависимости от их специфических свойств изменение цвета происходит при различных значениях pH. [c.236] В различных случаях титрование нужно заканчивать при разных значениях pH, и поэтому необходимо знать, при каких титрованиях какие именно индикаторы следует применять. [c.236] Для того чтобы при выборе индикатора не допустить грубых ошибок, необходимо прежде всего выяснить химическое строение индикаторов и причины, вызывающие изменение их цвета. [c.236] Существует несколько теорий, объясняющих изменение окраски индикаторов. Одну из них, наиболее доступно объясняющую это явление, мы и рассмотрим. [c.236] Изменение окраски индикаторов. Большинство индикаторов представляет собой слабые органические кислоты или основания. Поэтому молекулу индикатора можно изобразить в виде Hind или IndOH. [c.236] Главной особенностью индикаторов, которая дает возможность применять их для указанной выше цели, является то, что их анионы (или катионы в случае основного индикатора) и недиссоциированные молекулы имеют различную окраску. [c.236] Согласно ионной теории индикаторов изменение цвета индикатора вызывается смещением равновесия диссоциации. Если это равновесие смещено влево, то в растворе преобладают недиссоциированные молекулы индикатора и окраска раствора соответствует окраске молекул. При смещении равновесия диссоциации вправо в растворе будут преобладать ионы индикатора и раствор примет цвет аниона. Наконец, если в растворе будут приблизительно в равных количествах одновременно находиться и молекулы и ионы индикатора, раствор, будет иметь смешанную окраску. [c.236] Следовательно, если в недиссоциированном состоянии индикатор окрашен в красный цвет, а возникающие при его диссоциации анионы — в желтый, то в кислоте индикатор приобретает красную окраску, а в щелочи — желтую. [c.237] Согласно хромофорной теории индикаторов изменение их окраски связано с обратимой перегруппировкой атомов в молекуле органического соединения. Такая обратимая перегруппировка в органической химии называется таутомерией. Если в результате таутомерного изменения строения в молекуле органического соединения появляются особые группировки (обычно с чередующимися двойными и одинарными связями), называемые хромофорами, органическое вещество приобретает окраску. Когда таутомерное превращение ведет к изменению строения хромофора — окраска изменяется если же после перегруппировки молекула не содержит более хромофора — окраска исчезает. [c.237] Смещение равновесия между таутомерными формами происходит постепенно. Поэтому и цвет индикатора изменяется не сразу, а переходя через смешанную окраску к цвету анионов. Практически, когда частиц окрашенной формы меньше 10%, их цвет не обнаруживается. Окраска становится наиболее резкой, когда окрашенных частиц больше 90%. [c.238] Процесс изменения окраски индикатора в зависимости от степени его диссоциации схематически показан в табл. 4. [c.238] Чем больше величина /Синд. тем труднее смещается ионное р авновесие. [c.239] При каком же именно значении pH будет меняться цвет индикатора Это легко рассчитать, пользуясь уравнением ионного равновесия индикатора и данными табл. 4. [c.239] После этого, сколько бы щелочи ни добавляли, окраска больше изменяться не будет, так как изменение окраски вызывается уменьшением количества недиссоциированных молекул и увеличением количества ионов, а при pH = р/Синд. + 1 уже подавляющее большинство молекул Hind диссоциировано и количество их в растворе больше увеличиваться не может. [c.240] Интервал значений pH, в котором индикатор изменяет свою окраску, называется интервалом перехода индикатора. [c.240] Интервал перехода индикатора определяется величиной его константы диссоциации, а Динд. У различных индикаторов разные, поэтому интервалы перехода разных индикаторов лежат в разных областях шкалы pH, причем интервал перехода каждого индикатора равен приблизительно двум единицам pH. [c.240] В табл. 5 приведены основные данные о некоторых чаще всего применяемых индикаторах, а на рис. 75 — интервалы перехода pH. [c.240] Вернуться к основной статье