1。分子構造と色:
* 酸性フォーム: インジケーター染料には、酸性の形と基本形式の2つの異なる形式で存在できる特定の分子構造があります。酸性溶液では、インジケーター分子はその酸性の形になります。このフォームには通常、特定の色があります。
* 基本フォーム: 基本的なソリューションでは、インジケータ分子はその基本的な形であり、色が異なります。
2。平衡と色の変化:
* 平衡: インジケータ分子は、酸性型と塩基性形態の間に平衡状態に存在します。この平衡の位置は、溶液のpHによって決定されます。
* 色の変化: 溶液が酸性である場合、H+イオンの濃度が高くなります。これらのイオンは、インジケータの基本的な形式と反応し、平衡を酸性型に向けてシフトします。これにより、インジケータの酸性型に対応する色の変化が生じます。
* 逆に: 基本ソリューションでは、H+イオンの濃度が低く、インジケーターが主にその基本形式で存在するようになり、インジケーターの基本的な形式に対応する色の変化が生じます。
3。例:
* Phenolphthalein: このインジケータは酸性溶液では無色ですが、基本的なソリューションではピンクに変わります。これは、フェノルフタレイン分子が基本的な溶液で水酸化物イオン(OH-)を獲得すると構造的な変化を受けるためです。
4。遷移範囲:
*各インジケータには、色が変わる「遷移範囲」と呼ばれる特定のpH範囲があります。この範囲は、インジケーターのPKAの影響を受けます。これは、その酸性度の尺度です。
*たとえば、Phenolphthaleinの遷移範囲は8.2〜10.0です。この範囲内で、pHが増加するにつれて、インジケータは徐々に無色からピンクに変化します。
要約:
pHインジケーター染料は、酸性型と基本形態の色の違いを活用することにより機能します。これらの形態間の平衡は、溶液中のH+イオンの濃度の影響を受け、溶液の酸性度または塩基性を反映する色の変化につながります。