Индикаторы: Изменения окраски индикаторов в зависимости от среды растворов

Индикаторы - это вещества, которые изменяют свою окраску в зависимости от кислотности или щелочности раствора. Это очень удобно для быстрого определения среды раствора. Вот таблица, которая показывает, как изменяют окраску наиболее распространенные индикаторы в разных средах:

Индикатор	Цвет в кислой среде	Цвет в нейтральной среде	Цвет в щелочной среде
Лакмус	Красный	Фиолетовый	Синий
Метилоранж	Красный	Оранжевый	Желтый
Фенолфталеин	Бесцветный	Бесцветный	Малиновый (или ярко-розовый)
Универсальный индикатор	Красный, оранжевый	Зеленый	Синий, фиолетовый

Давайте разберем каждый индикатор подробнее: 1. Лакмус * Это один из самых старых и известных индикаторов. * В кислой среде (например, в растворе лимонной кислоты или уксуса) лакмус становится красным. * В нейтральной среде (например, в чистой воде) лакмус имеет фиолетовый цвет. * В щелочной среде (например, в растворе соды или мыла) лакмус становится синим. 2. Метилоранж * Название "метилоранж" происходит от его цвета в нейтральной среде - оранжевого. * В кислой среде метилоранж становится красным. * В нейтральной среде он оранжевый. * В щелочной среде метилоранж становится желтым. 3. Фенолфталеин * Этот индикатор особенно интересен, потому что он бесцветен в кислой и нейтральной средах. * В кислой среде фенолфталеин бесцветный. * В нейтральной среде он также бесцветный. * Но стоит добавить его в щелочную среду, как он сразу же окрашивается в яркий малиновый (или ярко-розовый) цвет. Это очень наглядный индикатор для щелочей. 4. Универсальный индикатор * Это не одно вещество, а смесь нескольких индикаторов. * Благодаря этому универсальный индикатор может показывать не только кислую, нейтральную или щелочную среду, но и примерное значение pH (показателя кислотности). * Он имеет очень широкий спектр цветов: * В сильно кислой среде - красный. * В слабо кислой среде - оранжевый. * В нейтральной среде - зеленый. * В слабо щелочной среде - синий. * В сильно щелочной среде - фиолетовый. * Обычно универсальный индикатор продается в виде бумажных полосок или раствора, к которому прилагается цветовая шкала для сравнения. Как это работает? Индикаторы - это слабые органические кислоты или основания, которые могут существовать в двух формах: одна форма имеет один цвет, а другая - другой. Переход из одной формы в другую зависит от концентрации ионов водорода (H\(^+\)) в растворе, то есть от его pH. Например, для индикатора, который является слабой кислотой (обозначим его как HInd), равновесие выглядит так: \[\text{HInd} \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{Ind}^-\] * Если среда кислая, то есть много ионов H\(^+\), равновесие сдвигается влево, и преобладает форма HInd (один цвет). * Если среда щелочная, то есть мало ионов H\(^+\) (или много OH\(^-\), которые связывают H\(^+\)), равновесие сдвигается вправо, и преобладает форма Ind\(^-\) (другой цвет). Понимание работы индикаторов очень важно в химии, например, при проведении титрования для определения концентрации веществ.