フェノールフタレイン指示薬により、化学者は物質が酸か塩基かを視覚的に識別できます。フェノールフタレインの色の変化はイオン化の結果であり、これによりフェノールフタレイン分子の形状が変化します。
フェノールフタレインとは
フェノールフタレイン (fee-nawl-thal-een と発音) は、phph と略されることが多く、弱酸です。 .この弱酸性化合物は、白色から黄色の結晶性固体です。アルコールに溶けやすく、水に溶けにくい。フェノールフタレインは、C20 の化学式を持つ大きな有機分子です。 H14 O4 .
イオン化とフェノールフタレインインジケーター
イオン化は、分子が電子を獲得または失うときに発生し、これにより分子に負または正の電荷が与えられます。イオン化された分子は、反対の電荷を持つ他の分子を引き付け、同じ電荷を持つ分子を反発します。
フェノールフタレインは弱酸で、溶液中では無色ですが、イオンはピンク色です。水素イオン (酸に含まれる H) がピンク色の溶液に加えられると、平衡が切り替わり、溶液は無色になります。 .水酸化物イオン (塩基に見られる OH) を追加すると、フェノールフタレインがそのイオンに変化し、溶液がピンク色に変わります .
フェノールフタレインの構造
フェノールフタレイン指示薬は、アルカリ溶液（ピンク色）または酸性溶液（無色）のどちらにあるかによって、2 つの異なる構造を持っています。どちらの構造も、人間の目ではアクセスできない領域である紫外線領域の光を吸収します。ただし、ピンク色のフォームは可視光スペクトルも吸収します。
可視光吸収の理由は、ピンク色のフェノールフタレイン指示薬の構造にあります。イオン化により、分子内の電子は無色の形よりも非局在化されています。簡単に言うと、非局在化とは、分子内の電子が単一の原子に関連付けられておらず、代わりに複数の原子に分散していることです。
非局在化の増加は、分子軌道間のエネルギー ギャップをシフトします。電子がより高い軌道にジャンプするために必要なエネルギーは少なくなります。エネルギーの吸収は、光スペクトルの緑色領域、553 ナノメートルにあります。
人間の目は、溶液中のピンク色を認識します。アルカリ溶液が強いほど、フェノールフタレイン指示薬の変化が大きくなり、ピンク色が濃くなります。
フェノールフタレインの pH 範囲
pH スケールは 0 から 14 まであり、pH 7 が中性です。 pH 7 未満の物質は酸性と見なされます。 pH 7 以上は塩基性と見なされます。
フェノールフタレインは本来無色ですが、アルカリ性溶液ではピンク色になります。化合物は、酸性 pH レベルの範囲全体で無色のままですが、pH レベル 8.2 でピンク色に変わり始めます。 pH 10 以上で明るいマゼンタに変わります。
フェノールフタレインの発見、製造、使用
1871年、ドイツの化学者アドルフ・フォン・バイヤーは、硫酸または塩化亜鉛の存在下でフェノールと無水フタル酸を融合させることにより、フェノールフタレインを発見しました.
化学実験室では、フェノールフタレインは主に酸塩基の滴定に使用されます .既知の濃度の溶液を未知の濃度の溶液に慎重に加えます。フェノールフタレイン指示薬は、未知の濃度に追加されます。溶液が無色からピンク (またはその逆) に変わると、滴定 または中和点に達しており、未知の濃度が計算される可能性があります。
過去には、フェノールフタレインは下剤として使用されてきました。それは便秘の店頭救済のためのEx-Laxの成分でした.しかし、1999 年に米国での使用が禁止されたのは、研究により発がん性物質 (がんの原因物質) の可能性があることが示されたからです。
