Khoảng pH chuyển màu của chỉ thị acid – base

PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACI D BASE (PHƯƠNG PHÁP TRUNG HÒA)

7.2.3. Khoảng pH chuyển màu của chỉ thị acid – base

Mỗi chất chỉ thị acid – base thường có một khoảng pH chuyển màu, ta có thể tính được khoảng pH đó.

Từ cân bằng (7.1) ta có: KHInd = [H+][Ind−]

[HInd]  [H+

] = KHInd[HInd]

[Ind−] Hay: pH = pKHInd - lg [HInd]

[Ind−] (7.2)

Biểu thức (7.2) cho thấy với một chất chỉ thị đã cho, pH thay đổi theo tỷ số [HInd]

[Ind−]. Vì hai dạng Ind-

và HInd có màu sắc khác nhau nên tỷ số này quyết định màu sắc của chỉ thị.

Thực nghiệm cho thấy rằng với đa số các chất chỉ thị màu pH, bằng mắt thường chúng ta chỉ có thể phân biệt được hai dạng màu riêng biệt khi tỷ lệ nồng độ trong dung dịch của dạng này và dạng kia lớn hơn nhau gấp 10 lần. Tuy nhiên, giá trị này là giá trị lớn nhất cần có, trong một số trường hợp, tùy thuộc màu của hai dạng mà tỷ số có thể nhỏ hơn.

[HInd] [Ind−] = 1

10: chất chỉ thị có màu dạng Ind- .

[HInd]

[Ind−] = 10: chất chỉ thị có màu dạng HInd. Thay các tỷ lệ này vào (7.2) ta có:

pH = pKHInd ± 1pKHInd – 1 ≤ pH ≤ pKHInd +1 (7.3) Vậy khoảng giá trị từ pKHInd – 1 đến pKHInd + 1 được gọi là khoảng chuyển màu của chỉ thị acid - base.

Ví dụ đối với chỉ thị metyl da cam khoảng chuyển màu từ 3,1 – 4,4, nghĩa là ở khoảng giá trị pH > 4,4, mắt chúng ta chỉ thấy màu vàng của dạng base (Ind-) và ở pH < 3,1 thì chỉ thấy màu đỏ của dạng acid (HInd) và dĩ nhiên ở khoảng giữa hai giá trị đó chúng ta sẽ nhận thấy màu trung gian là da cam.

Chú ý: Khoảng màu tính được ở trên (pK ±1) chỉ mang tính quy ước. Đối với nhiều chất chỉ thị sự đổi màu đã xảy ra khi tỷ lệ nồng độ các dạng có màu chưa đạt tới 10, vì vậy khoảng pH chuyển màu nhỏ hơn 2 đơn vị. Ví dụ, khoảng chuyển màu của metyl da cam là 3,1 – 4,4...