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§ 3— 5 酸碱指示剂
一,指示剂的变色原理
酸碱指示剂 (acid-base indicator):酸碱滴定中用
于 指示滴定终点 的试剂称为酸碱指示剂。
常用的酸碱指示剂是一些 有机弱酸或弱碱,这些弱酸
或弱碱与其共轭碱或酸具有不同的颜色。
现以 HIn代表弱酸指示剂,其离解平衡表示如下:
HIn H+ + In-
酸式色 碱式色
注意:指示剂变色消耗滴定剂
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二,指示剂的变色范围
以 HIn弱酸指示剂为例说明指示剂的变色与溶液中 pH值之间的
数量关系。
弱酸指示剂在溶液中离解平衡表示如下:
HIn H+ + In-
平衡时可得:
][
]][[
H In
InHK
H I n
??
?
可改写为:
? ?
? ?
? ?H In
In
H
K H I n ?
? ?
在一定温度下 Khin是一个常数。因此,在一定的 pH条
件下,溶液有一定的颜色,当 pH改变时,溶液的颜色
就相应地发生改变 。
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当两种颜色的浓度之比是 10倍以上时,我们肉眼
才能看到浓度较大的那种颜色。
若 ≥ 10时,pH=pKHIn+ 1,显 In-颜色
若 ≤ 1/10时,pH=pKHIn-1,显 HIn颜色
HIn
In?
HIn
In?
pH=pKHIn± 1指示剂的变色范围为:
综上所述,得出如下几点,
1.指示剂的变色范围随指示剂常数 KHIn的不同而异。
2.指示剂在变色范围内显示出逐渐变化的过渡颜色。
3.由实验测得的各种指示剂变色范围的幅度一般在 1-2个 pH单位。
4.指示剂的变色范围越窄越好。
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三,影响指示剂变色范围的因素
1,指示剂用量
? 用量过多,会使 终点变色迟钝,且指示剂本身也会
多消耗滴定剂 ; 用量太少, 颜色变化不明显 。
? 因此,在不影响变色敏锐的前提下,尽量少用指示
剂。一般分析中 2— 4滴 。 (建议取下限 )
2,滴定程序
一般情况下, 指示剂的颜色 由浅入深 变化易于观察 。
故 酸 滴定 碱 时, 一般用 甲基橙或甲基红 为指示剂,
颜色由黄色变为橙红色; 碱 滴定 酸 时, 一般以 酸酞
为指示剂, 终点颜色由无色变为红色 。
3,温度, 溶剂, 盐类等, 都会影响指示剂变色 。
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四,混合指示剂:
有两类,1,两种或两种以上的指示剂混合而成;
2,在指示剂中加入一种惰性染料。
利用颜色的互补,变色范围窄,变色更敏锐。
如,溴甲酚绿 +甲基红
酒红 灰色( pH=5.1) 绿
常用酸碱指示剂见 p41