تعريف وأمثلة مؤشر الحمض القاعدي

في الكيمياء والطبخ ، تذوب العديد من المواد في الماء لجعلها حمضية أو أساسية / قلوية. يحتوي المحلول الأساسي على درجة حموضة أكبر من 7 ، بينما يحتوي المحلول الحمضي على درجة حموضة أقل من 7. تعتبر المحاليل المائية ذات الرقم الهيدروجيني 7 محايدة.حمض قاعدة المؤشرات هي المواد المستخدمة لتحديد مكان سقوط المحلول على مقياس درجة الحموضة تقريبًا.

حمض قاعدة المؤشر هو إما أ حمض ضعيف أو قاعدة ضعيفة الذي يظهر تغييرا في اللون كما تركيز الهيدروجين (H⁺) أو هيدروكسيد (OH^-) أيونات التغييرات في محلول مائي. غالبًا ما تستخدم مؤشرات الحمض القاعدي في المعايرة لتحديد نقطة النهاية للتفاعل الحمضي القاعدي. كما أنها تستخدم لقياس قيم الرقم الهيدروجيني وللمظاهرات العلمية لتغيير الألوان المثيرة للاهتمام.

معروف أيضًا باسم: مؤشر الرقم الهيدروجيني

ولعل مؤشر الأس الهيدروجيني الأكثر شهرة هو العبث. تعتبر الثيمول الأزرق ، والفينول الأحمر ، وميثيل أورانج كلها مؤشرات قاعدية للحامض. كرنب أحمر يمكن أن تستخدم أيضا كمؤشر قاعدة الحمضية.

إذا كان المؤشر عبارة عن حمض ضعيف ، فإن الحمض وقاعدته المتقاربة يكونان مختلفين. إذا كان المؤشر ضعيفًا ، فإن القاعدة وحمضها المصاحب يعرضان ألوانًا مختلفة.

بالنسبة لمؤشر الحمض الضعيف مع الصيغة HIN ، يتم الوصول إلى التوازن في المحلول وفقًا للمعادلة الكيميائية:

HIn (aq) + H₂يا (ل) ↔ في^-(أ ك) + ح₃يا⁺(أ ك)

HIn (aq) هو الحمض ، وهو لون مختلف عن القاعدة في^-(أ ك). عندما يكون الرقم الهيدروجيني منخفضًا ، يكون تركيز أيون الهيدرونيوم H₃يا⁺ عالية والتوازن في اتجاه اليسار ، وإنتاج اللون أ. في درجة الحموضة العالية ، وتركيز H₃يا⁺ منخفضة ، لذلك يميل التوازن نحو الجانب الأيمن من المعادلة ويتم عرض اللون B.

مثال على مؤشر حمض ضعيف هو الفينول فثالين ، وهو عديم اللون كحمض ضعيف ولكنه ينفصل في الماء لتشكيل أرجواني أو أنيون أحمر أرجواني. في محلول حمضي ، يكون التوازن إلى اليسار ، لذلك يكون المحلول عديم اللون (القليل جداً من أنيون أرجواني ليكون مرئيًا) ، ولكن مع زيادة الرقم الهيدروجيني ، يتحول التوازن إلى اليمين ويكون لون أرجواني مرئيًا.

يمكن تحديد ثابت التوازن للتفاعل باستخدام المعادلة:

ك_في = [H₃يا⁺][في^-] / [HIn]

حيث K_في هو ثابت مؤشر التفكك. يحدث تغيير اللون عند النقطة التي يكون فيها تركيز الحمض وقاعدة الأنيون متساويين:

[HIn] = [في^-]

وهي النقطة التي يكون فيها نصف المؤشر في شكل حامض والنصف الآخر هو قاعدته المترافقة.

وهناك نوع معين من مؤشر الحمض القاعدي هو مؤشر عالمي، وهو عبارة عن مزيج من المؤشرات المتعددة التي تغير لونها تدريجياً عبر نطاق واسع من الأس الهيدروجيني. يتم اختيار المؤشرات بحيث يؤدي خلط بضع قطرات مع حل إلى إنتاج لون يمكن أن يرتبط بقيمة pH تقريبية.

العديد من النباتات والمواد الكيميائية المنزلية يمكن استخدامها كمؤشرات الرقم الهيدروجينيولكن في بيئة المختبر ، هذه هي أكثر المواد الكيميائية شيوعًا المستخدمة كمؤشرات:

الألوان "الحمضية" و "الأساسية" نسبية. لاحظ أيضًا أن بعض المؤشرات الشائعة تعرض أكثر من تغيير لون لأن الطبقة الضعيفة من الحامض أو القاعدة الضعيفة تنفصل أكثر من مرة.

• مؤشرات قاعدة الحمض هي مواد كيميائية تستخدم لتحديد ما إذا كان المحلول المائي حامضي أم محايد أم قلوي. نظرًا لأن الحموضة والقلوية ترتبطان بدرجة الحموضة ، فقد تُعرف أيضًا باسم مؤشرات الحموضة.
• تشمل الأمثلة على مؤشرات الحمض القاعدي ورقة عباد الشمس والفينول فثالين وعصير الملفوف الأحمر.
• مؤشر الحمض القاعدي هو حمض ضعيف أو قاعدة ضعيفة تنفصل في الماء لتنتج الحمض الضعيف وقاعدته المرافقة وإلا فإن القاعدة الضعيفة وحمضها المقترن. الأنواع ومتقارن لها ألوان مختلفة.
• تختلف النقطة التي يغير فيها المؤشر الألوان لكل مادة كيميائية. هناك نطاق الرقم الهيدروجيني الذي المؤشر مفيد. لذلك ، فإن المؤشر الذي قد يكون جيدًا لأحد الحلول قد يكون اختيارًا سيئًا لاختبار حل آخر.
• بعض المؤشرات لا يمكنها تحديد الأحماض أو القواعد ، لكن يمكنها فقط أن تخبرك الرقم الهيدروجيني التقريبي للحمض أو القاعدة. على سبيل المثال ، لا يعمل برتقال الميثيل إلا في درجة الحموضة الحمضية. سيكون نفس اللون فوق درجة الحموضة معينة (الحمضية) وأيضا في القيم المحايدة والقلوية.