酸碱平衡和酸碱滴定法－ 2.5 酸碱指示剂

1 酸碱指示剂的原理

→ 酸碱指示剂( indicator )一般是弱的有机酸或有机碱，它的酸式与其共轭碱式相比应具有明显不同的色调。当溶液的 pH 改变时，指示剂失去质子由酸式转化为碱式，或得到质子由碱式转化为酸式，由于结构上的改变，引起了颜色的变化。

→ 甲基橙( methyl orange ， MO ) - 双色

    pH ≤3.1, 酸式色，红色；   

    pH ≥4.4, 碱式色，黄色；

    pH = 3.1-4.4，两种形式共存，为混合色，橙色。

→ 酚酞( phenolphthalein PP ) - 单色在酸性溶液无色，在碱性溶液中转化为醌式后显红色。

→ 甲基红( methyl red    MR ) - 双色 在酸性溶液红色，在碱性溶液中显黄色。

背景知识

2 指示剂的变色范围

HIn = 　H+　+ 　In- 酸式色　　　　　碱式色

≥10，碱式色；  ≤0.1，酸式色； 　=1，pH=pKa， 理论变色点，酸碱式的混合色。  理论变色范围 pH=PKa ± 1

难点解析

常用的酸碱指示剂：
指示剂　　变色范围　　酸式色　　碱式色　　pK HIn

  MO　　　3.1～4.4　　　红　　　　黄　　　　3.4

  MR　　　2.4～6.2　　　红　　　　黄　　　　5.0

  PP　　　8.0～9.6　　　无　　　　红　　　　9.1

3 混合指示剂( mixed indicator )

→ 一类同时使用两种指示剂，利用彼此颜色之间的互补作用，使变色更加敏锐。如溴甲酚绿和甲基红。

→ 另一类由指示剂与惰性染料(如亚甲基蓝，靛蓝二磺酸钠)组成的，也是利用颜色的互补作用来提高变色的敏锐度。

→ 需要将滴定终点限制在很窄的 pH 范围内，可采用混合指示剂。

→ 非混合指示剂，终点颜色变化约有 ±0.3pH 的不确定度。用混合指示剂，有±0.2pH 的不确定度。