酸碱指示剂的变色原理是什么？
实验室k / 2019-07-06
以酸碱中和反应为基础的滴定分析法，称为酸碱滴定法，也称为中和法。它所依据的反应是酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合生成水分子的反应。
H+＋OH- ⇋H2O
一般的酸、碱以及能够与酸、碱直接或间接起反应的物质，几乎都可以利用酸碱滴定法进行测定。所以酸碱滴定法是最重要和应用最广泛的基本滴定分析方法之一。
中和反应一般不发生任何外观的变化，在滴定中须选用适当的指示剂，借其颜色的变化显示等当点的到达，然而，在中和反应中，不仅仅是H+与OH-离子反应生成H2O，同时还有盐的生成。不同类型的盐在水中水解的情况不同，因而各种不同类型的滴定在等当点时的pH值也不相同。为了正确地确定等当点的到达，我们必须掌握中和法所用指示剂的变色原理、变色范围以及滴定过程中溶液pH变化的情况，以便能够正确地选用指示剂，获得准确的分析结果。
需要指出的是，判断终点并不一定都要用指示剂，还可以用其它方法来确定。
常用的酸碱指示剂是一些有机的弱酸或弱碱，它们在溶液中能或多或少地电离成离子，而且在电离的同时，本身的结构也发生改变，并且呈现不同的颜色。现以常用的酸碱指示剂酚酞为例加以说明。
酚酞是一种有机弱酸，它的离解常数Ka＝6×10(-10次方)。它在溶液中的电离平衡可用下式表示：
为简化起见，以HIn代表酚酞指示剂的酸式(无色)，In-代表酚酞指示剂的碱式(红色)，则上式可表示如下：
由于酚酞的酸式是无色的，所以在酸性溶液中不显色，但在溶液中加入碱时，平衡向右移动，当溶液中碱色In-增加到一定浓度时，溶液即显红色。
同理，如以InOH代表弱碱型指示剂，其电离平衡可用下式表示：
InOH ⇋In+＋OH-
甲基橙是个两性物质，其Ka＝4×10(-4次方)，Kb＝2×10(-12次方)，主要表现为弱酸。但用做指示剂的是甲基橙的钠盐，故属于弱碱型指示剂。它在酸或碱的作用下，变化如下：
在此平衡系统中加酸，则平衡向右移动，酸式离子增加，溶液変为红色；如果加碱，则上述平衡向左移动，碱式离子增加，溶液变为黄色。通常0.1％甲基橙溶液因酸式浓度较大而显橙红色。
综上所述，酸碱指示剂的变色是与溶液的pH值有密切关系的。
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