酸碱指示剂

酸碱指示剂是指在一定pH范围内能显示一定颜色的试剂。这类指示剂多是弱的有机酸、有机碱或是两性有机物。它们的酸式与其共轭碱式具有不同的颜色。当溶液的pH改变时，指示剂的酸式与碱式之间发生转化，从而引起颜色的变化。

1.酸碱指示剂的主要类型。

(1)硝基苯酚类。

硝基苯酚类指示剂具有比较显著的酸性。邻位和对位硝基苯酚以及α-、β-和γ-二硝基苯酚属于这类指示剂。以对位硝基苯酚为例，

(2)酚酞类。

酚酞类指示剂呈弱酸性，它包括酚酞、百里酚酞和α-萘酚酞等。以酚酞为例，它是4，4′-二羟基三苯甲醇-2〃-羧酸的内酯，无色，几乎不溶于水。有碱存在时，内酯开环生成二钠盐，由于发生分子内部重排，形成醌式结构，颜色呈玫瑰红色。当遇浓的强碱时，形成无色的三钠盐。

(3)磺代酚酞类。

磺代酚酞类指示剂呈弱酸性，酚红、甲酚红、溴酚蓝和百里酚蓝等皆属这一类。它们在不同pH溶液中的颜色变化也是基于形成不同的电离平衡，

(4)偶氮化合物类。

酸性溶液中，是二甲基氨基偶氮苯的磺酸盐，显黄色；在酸性溶液中，磺酸盐转化为磺酸，磺酸分子内的磺酸基能与碱性的二甲基形成具有醌式结构的内盐，显红色，

(5)石蕊。

石蕊是一种有机酸，从地衣类植物提取得到，组成复杂。在很稀的水溶液中，含有等量的使溶液呈蓝色的离子和使溶液呈红色的分子，所以溶液呈现紫色；在酸性溶液中，主要以红色的分子形式存在，在碱性溶液中，主要以蓝色的离子形式存在。

2.酸碱指示剂的作用原理。

酸碱指示剂在溶液中存在着平衡关系：

pH由pKa+1到pKa-1时，能看到酸式色变为碱式色。因此pH=pKa±1就是指示剂变色范围，也叫变色域。不同的指示剂，其电离常数是不同的，所以它们的变色范围也就不同。但这是理论计算的结果，实际使用的各种指示剂的变色范围并不是计算出来的，而是实验中观察得出的。由于人眼对各种颜色的敏感度不同，所以观察结果与理论计算是有差别的；再则，不同的人对颜色观察的敏感度也不同，因此同一种指示剂常有不同的观察结果。