Точка перехода и интервал перехода окраски индикатора

Каждый индикатор характеризуется собственной величиной константы диссоциации :

Величины , известные для всех применяемых индикаторов, являются справочными данными. Так, для лакмуса = 10^-7, для метилоранжа = 10^-4, для фенолфталеина = 10^-9.

На основании выражения для можно заключить, что если = [Н⁺], то [HInd] = [Ind^-]. Таким образом, у индикатора, находящегося в растворе с [Н⁺] численно равной его , концен-трация молекул и ионов индикатора одинакова, следовательно, окраска растворов кислот, оснований и солей в его присутствии будет смешанной.

Для удобства расчетов обычно используют логарифмическую форму этого выражения:

Действительно, .

Значение рН раствора, численно равное показателю константы диссоциации индикатора, называют точкой перехода окраски индикатора.

Интервалом перехода окраски индикатора называют интервал значений рН раствора, равный ± 1, в котором происходит заметное глазу изменение окраски индикатора. Этот интервал определяет область применения индикатора. У некоторых индикаторов интервал перехода окраскиможет быть шире или уже обозначенного.

Если индикатор находится в растворе с рН < – 1, то преобладает молекулярная форма индикатора, в растворе с рН > + 1 преобладает ионная форма.

Правила выбора индикатора

Поскольку целью применения индикатора является фиксирование точки эквивалентности, необходимо, чтобы индикатор изменил свою окраску в момент окончания реакции, т. е. чтобы рН раствора в точке эквивалентности совпал с интервалом перехода окраски выбранного индикатора. В этой связи для правильного выбора индикатора следует:

1) написать уравнение реакции, протекающей между анализируемым веществом и титрантом;

2) качественно (без точного расчета) определить реакцию среды в анализируемом растворе в точке эквивалентности;

3) выбрать индикатор, у которого область применения совпадает с рН анализируемого раствора в точке эквивалентности.

Для более точного фиксирования точки эквивалентности строят так называемые кривые титрования - графики, показывающие изменение рН в процессе титрования в зависимости от объема добавленного титранта. Характер наиболее типичных кривых титрования приведен на рис. 1 - 3.

Участок на кривых титрования, характеризующий резкое изменение pH вблизи от точки эквивалентности, называется скачком pH.

Любой индикатор, интервал изменения окраски которого полностью или частично входит в скачок pH, пригоден для фиксирования точки эквивалентности.

Рассмотрим некоторые примеры кривых титрования.