Az előadás 3. mutatói
A mutatók olyan anyagok, amelyek a szín megváltoztatásával lehetővé teszik a titrált megoldások közötti egyenérték pont pontosabb meghatározását.
A mutatókat leggyakrabban olyan anyagok képezik, amelyek képesek könnyen felismerhető színreakciót biztosítani az egyik reagenssel. Például a jódoldat keményítője intenzíven kék színű; ezért a keményítő a szabad jód mutatója. A mutatók olyan vegyületek is lehetnek, amelyek különböző színűek az oldatban lévő anyagokkal. Például a fenolftalein savas és semleges közegben színtelen, lúgos vörös-ibolyaszínű. Ezért a reakció vége (egyenértékűségi pont elérése), amikor a sav alkáli vagy fordítottan lúgos titrálásával savval fenolftalein jelenlétében titrálódik, szinte pontosan egybeesik az oldat színváltozásának pillanatával.
Néha az indikátor az egyik reagáló anyag. Például a KMnO4 oxidálószer savas közegben történő oldatával a redukálószer fokozatos hozzáadásával dekolorizálódik. Amint az összes redukálószer oxidálódik az oldatban, a KMnO4 feleslege a halvány rózsaszínű színt színezi.
Két alkalmazási csoport létezik: belső és külső. Főleg belső mutatókat használnak, azaz azokat, amelyeket közvetlenül a vizsgálati oldatba injektálnak. Külső mutatók különböznek a belső, hogy nem lehet őket fektetni titrálható folyadékot, mint a mutató és titráljuk anyag reakció lép fel, amely megakadályozza a pontosan meghatározott pontján közötti ekvivalencia titráljuk. Alkalmazása a külső fény a titrálás alatt kell időszakosan venni dobja titráljuk egy üvegcsőbe kivont kapilláris csúcsa és oldatával elegyítjük egy indikátor egy fehér porcelán tányér. Néha egy csepp vizsgálati oldatot alkalmaznak a szűrőpapírra, amelyet előzőleg ugyanazzal az indikátorral nedvesítették, majd megszárítottuk. Ezt a cseppet a szűrőpapír egy kis része összegyűjti. A kapott festett folt láthatóan látható.
Egy külső mutató példa a kálium-ferricianid K3 [Fe (CN) 6], amelyet a kétértékű vas kémiai módszerrel történő meghatározására használnak. A Fe 2+ ionok a [Fe (CN) 6] 3 "ionokkal kölcsönhatásba lépnek, így kék csapadék keletkezik a turbulens kékben:
A Fe 3+ ionjai nem adnak ezt a színt. Ezért, ha a Fe 2+ ionok szinte teljesen oxidálódnak a Fe 3+ -nél. a turbulencia kék kialakulása megszűnik, a K3 [Fe (CN) 6] a vizsgált színoldattal nem ad.
3.1. A neutralizációs módszer mutatói
A semlegesítési eljárásban az oldatokban a hidrogénionok koncentrációjának változásától függő színezők mutatóként szolgálnak. Mivel az oldat színe az ionok és az el nem választott molekulák színétől függ, gyenge szerves savak vagy gyenge szerves bázisok használhatók mutatóként, amelyekben az elválasztott molekulák színe eltér az ionok színétől. Vannak olyan mutatók, amelyek sem savak, sem alapok; a színváltozást az atomok belső átrendeződése magyarázza a molekulában, különféle színű formákkal.
Tekintsük a legegyszerűbb esetet, amikor az indikátor gyenge sav, amelynek képletét a HInd jelöli. Ilyen indikátor a rendszer szerint ionokká bomlik:
Amikor egy sav hozzáadását oldatot az indikátor a disszociálatlan állapotban miatt hatására a H + ion homonim .tak, hogy a szín indikátor a közegben kellően savas színe megfelel annak a disszociálatlan molekulHind, úgynevezett savas formája az indikátor. Ha ugyanazt a mutatót hozzáadjuk az alkálifémhez, annak sója alakul ki, erősen disszociált; így a lúgos oldatban való színezése az anionInd® színének köszönhető, amelyet az indikátor lúgos formájának nevezünk. indikátor színű minden megoldás függ az arány a koncentráció jelző ionok és disszociálatlan molekulák, azaz az arány a savas és lúgos formái: .. [Hind] / [Ind⁻] .A legfontosabb jellemzője az indikátor a disszociációs állandója:
Mivel Kind egy állandó, az [Ind>] / [HInd] arány csak a hidrogénionok koncentrációjától függ [H +].
Megemlítettük, hogy az indikátor színe az oldatban az [Ind>] / [HInd] aránytól függ. Ennek következtében a mutató színe különböző megoldásokban a hidrogénionok koncentrációjától függ ebben a megoldásban. Így a hidrogénionok eltérő koncentrációja minden egyes oldatban megegyezik egy bizonyos számú ionnal és az indikátor nem disszociált molekuláival.
Mivel a savval titrálódik az oldatban található alkáli, a hidrogénionok koncentrációja csökken, ezért a disszociált indikátor molekulák mennyisége nő. Ez magyarázza a változás az oldat színe a titrálási előforduló nem hirtelen, hanem fokozatosan, először függ az indikátor színe disszociálatlan molekulák, valamint a bázis hozzáadásával növekszik a hatása az indikátor színe anion kapcsolatban kialakulását sói.