Индикаторы и среда растворов
🧪 Химия · 8 класс
Индикаторы и среда растворов
Индикаторы - это вещества, которые изменяют свою окраску в зависимости от среды раствора. С их помощью определяют, является раствор кислым, нейтральным или щелочным, не пробуя его на вкус и не используя сложных приборов. Среда раствора зависит от того, каких ионов в нём больше - ионов водорода или гидроксид-ионов. Индикаторы широко применяют не только в школьной лаборатории, но и в медицине, сельском хозяйстве, на производстве для контроля кислотности.
Какая бывает среда
- Кислая - избыток ионов водорода
H+, такую среду создают растворы кислот. - Нейтральная - ионов водорода и гидроксид-ионов поровну, как в чистой воде.
- Щелочная - избыток гидроксид-ионов
OH-, такую среду создают растворы щелочей.
Как ведут себя индикаторы
| Индикатор | Кислая среда | Нейтральная | Щелочная среда |
|---|---|---|---|
| Лакмус | красный | фиолетовый | синий |
| Фенолфталеин | бесцветный | бесцветный | малиновый |
| Метилоранж | красный | оранжевый | жёлтый |
Из таблицы видно, что лакмус и метилоранж реагируют и на кислоту, и на щёлочь, а фенолфталеин «срабатывает» только в щелочной среде. Поэтому для разных задач удобны разные индикаторы.
Разбор примера
В пробирку с раствором гидроксида натрия добавили несколько капель фенолфталеина. Раствор окрасился в малиновый цвет - значит, среда щелочная, в растворе есть гидроксид-ионы:
NaOH -> Na+ + OH-
Если затем по каплям приливать соляную кислоту, малиновая окраска постепенно исчезнет. Это происходит потому, что идёт реакция нейтрализации - щёлочь и кислота превращаются в соль и воду, среда становится нейтральной:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
Момент, когда окраска только что исчезла, показывает, что щёлочь полностью прореагировала с кислотой. На этом приёме основан важный способ определения количества кислоты или щёлочи в растворе - он называется титрованием и широко применяется в химических лабораториях. Школьнику же достаточно понять главное: по изменению окраски индикатора можно следить за тем, как меняется среда раствора в ходе реакции.
Кроме привычных индикаторов, существуют природные. Например, отвар краснокочанной капусты, сок свёклы или чай тоже меняют окраску в кислой и щелочной среде. Поэтому простейший опыт по определению среды можно провести даже дома, используя пищевую соду (даёт щелочную среду) и лимонный сок или уксус (дают кислую среду).
Запомни. Фенолфталеин «молчит» в кислой и нейтральной среде - он окрашивается (становится малиновым) только в щелочной. А лакмус и метилоранж меняют цвет и в кислой, и в щелочной среде.
Кратко о главном
- Индикаторы меняют цвет в зависимости от среды раствора.
- Кислая среда - избыток ионов водорода, щелочная - избыток гидроксид-ионов, нейтральная - их поровну.
- Лакмус: красный - фиолетовый - синий; метилоранж: красный - оранжевый - жёлтый.
- Фенолфталеин краснеет (становится малиновым) только в щелочной среде.