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酸碱滴定中指示剂的选择
2020.05.22   点击94次

在无机化学分析中,指示剂法是最常用的分析方法之一。酸碱指示剂一般是指有机弱酸或有机弱碱,它们的酸式和其共轭碱式具有不同的颜色。在滴定过程中,溶液pH改变时,酸碱指示剂失去质子由酸式转变为碱式或得到质子由碱式转变了酸式,引起结构的改变,这就是指示剂的变色原理。当酸式色和碱式色各占一半时,称为指示剂的理论变色点;指示剂的变色范围是指示剂开始变色至变色终了时所对应的pH范围;由于人的肉眼对各种颜色的敏感程度不同,指示剂的酸式色和碱式色也有互相掩盖的作用,实际测试中的酸碱指示剂会因为外在因素影响观察,从而变色范围会有所差异,在变色范围内指示剂颜色变化最为明显的那一滴称为滴定终点。该分析方法中,指示剂的选择非常关键。酸碱滴定中常用的指示剂有甲基橙、酚酞、溴甲酚绿甲基红等。

指示剂变色范围

指示剂变色范围
甲基橙
<3.1(红色)
3.1-4.4(橙色)
>4.4(黄色)
酚酞
<8.2(无色)
8.2-10.0(浅红色)>10.0(红色)
溴甲酚绿甲基红
<5.1(暗红色)
5.1-5.2(灰绿色)
>5.2(绿色)

酸碱滴定指示剂的选择

(1) 指示剂的变色范围越窄越好,pH稍有变化,指示剂就能改变颜色。石蕊溶液由于变色范围较宽,且在等当点时颜色的变化不易观察,所以在中和滴定中不采用。

(2) 溶液颜色的变化由浅到深容易观察,而由深变浅则不易观察。因此应选择在滴定终点时使溶液颜色由浅变深的指示剂。强酸和强碱中和时,尽管酚酞和甲基橙都可以用,但用酸滴定碱时,甲基橙加在碱里,达到等当点时,溶液颜色由黄变红,易于观察,故选择甲基橙。用碱滴定酸时,酚酞加在酸中,达到等当点时,溶液颜色由无色变为红色,易于观察,故选择酚酞

(3) 强酸和弱碱、强碱和弱酸中和达到滴定终点时,前者溶液显酸性,后者溶液显碱性,对后者应选择碱性变色指示剂(酚酞),对前者应选择酸性变色指示剂(甲基橙)。

(4) 为了使指示剂的变色不发生异常导致误差,中和滴定时指示剂的用量不可过多,温度不宜过高,强酸或强碱的浓度不宜过大。

在滴定过程中,指示剂的用量也十分关键,指示剂的适量加入可以有效地减少实验误差,如果指示剂加入量太少,溶液颜色变化不明显,不便于观察反应终点;如果指示剂加入量太多,会使滴定终点溶液的颜色与指示剂的理论变色点的颜色有很大差异,并且由于指示剂为有机弱酸弱碱,也会消耗一部分标准滴定溶液,因此,指示剂的加入量过多或过少都会直接影响滴定终点的正确判断,给实验结果带来较大的误差。

酸碱滴定中最重要的是了解滴定过程中溶液pH值的变化规律,再根据pH变化规律选择最适宜的指示剂来确定终点。滴定到化学计量点附近,溶液pH值会发生突跃现象,这具有非常重要的实际意义,是选择指示剂的依据。

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