Теоретический документ по индикаторам кислотной основы: характеристики, примеры, функции и типы
Чистая вода не имеет вкуса, запаха и цвета. Если она содержит определенные вещества, вода может иметь кислый, горький, соленый вкус и так далее. Вода, содержащая другие вещества, также может стать окрашенной. Мы знаем, что жидкость с кислым вкусом называется кислым раствором, жидкость с соленым вкусом называется солевым раствором, а жидкость со скользким и горьким вкусом называется щелочным раствором. Будьте осторожны, не пробуйте раствор, чтобы узнать вкус, потому что это опасно. Хороший способ - окунуть лакмусовую бумагу, потому что лакмус в растворе кислоты красный, а в основе - белый.
Кислотная и основная природа раствора обнаруживается не только в водных растворах, но и в других растворах, таких как аммиак, эфир и бензол.В результате довольно сложно узнать истинные кислотные и основные свойства раствора. Следовательно, кислоты и основания могут быть объясняется теорией, называемой кислотно-основной теорией, которую выдвинули Аррениус, Бронстед-Лоури и Льюис.
Теория Кислота
Кислота (который часто представляется общей формулой HA) обычно представляет собой химическое соединение, которое при растворении в воде дает раствор с pH менее 7. В современном определении кислота - это вещество, которое может отдавать протон (ион H +) другому веществу (которое называется основанием) или может принимать неподеленную пару электронов от основания. Кислота реагирует с основанием в реакции нейтрализации с образованием соли.
Примеры кислот - уксусная кислота (содержится в уксусе) и серная кислота (используется в батареях или автомобильных аккумуляторах). Кислоты обычно кислые; однако кислый вкус, особенно концентрированных кислот, может быть опасным и не рекомендуется.
- Кислотные свойства
В целом кислоты обладают следующими свойствами:
- Вкус: кислый при растворении в воде.
- Трогать: кислота жалит на ощупь, особенно сильная кислота.
- Реактивность: кислоты бурно реагируют с большинством металлов, т. е. вызывают коррозию металлов.
- Доставкаэлектричество: кислоты, хотя и не всегда ионные, являются электролитами.
- Использование кислоты
Кислота имеет множество применений. Кислота часто используется для удаления ржавчины с металла в процессе, называемом «травление». Кислота может использоваться в качестве электролита в аккумуляторных батареях с жидким электролитом, как и серная кислота, используемая в автомобильных батареях. В организме человека и различных животных соляная кислота является частью желудочного сока, секретируемого в желудке. желудок, чтобы помочь расщепить белки и полисахариды, а также преобразовать неактивный профермент пепсиноген в ферменты пепсин. Кислоты также используются в качестве катализаторов; например, серная кислота широко используется в процессе алкилирования при производстве бензина.
- Слабая кислота и сильная кислота
это кислота, которая в растворе не ионизируется значительно. Например, если кислота обозначена HAто в растворе все еще остается большое количество ГК, которая не была диссоциирована / ионизирована. В воде слабая кислота диссоциирует следующим образом:
Равновесные концентрации реагентов и продуктов связаны уравнением для константы кислотности Ka
Чем больше значение Ka, тем больше H + образуется, поэтому pH раствора становится меньше. Значения Ka слабых кислот находятся в диапазоне от 1,8 × 10-16 до 55,5. Кислота с Ka ниже 1,8 × 10-16 является более слабой кислотой, чем вода, поэтому она является основной.
В то время как кислоты с Ka выше 55,5 являются сильная кислота который почти полностью диссоциирует при растворении в воде. Большинство кислот - слабые кислоты. Органические кислоты являются крупнейшими членами слабых кислот. Слабые кислоты содержатся в домашних условиях, например, уксусная кислота в уксусе и лимонная кислота в апельсинах.
Теория язык
Общее определение язык представляет собой химическое соединение, которое поглощает ионы гидроксония при растворении в воде. Основание - это противоположность (двойная) кислоты, которая предназначена для химических элементов / соединений с pH более 7. Костич это термин, используемый для обозначения сильных оснований. поэтому мы используем названия каустической соды для гидроксида натрия (NaOH) и каустической соды для гидроксида калия (КОН). Язык можно разделить на сильный язык а также слабый язык. Прочность основы зависит от способности основы выделять ионы ОН в растворе и от концентрации раствора основы.
6 ОПРЕДЕЛЕНИЯ Основное определение теории КИСЛОТО-ОСНОВАНИЯ по мнению экспертов:
Теория кислот и оснований Аррениуса
Кислота - это соединение, которое в растворе может производить ионы H +.
Основание - это соединение, которое в растворе может производить ионы ОН-.
Химически это можно констатировать:
1) HCl (водн.) H + (водн.) + Cl- (водн.) (Кислота)
2) HA + вод. H + (вод.) + A - (вод.) (Кислота)
3) NaOH (водн.) Na + (водн.) + OH- (водн.) (Основание)
4) BOH + вод. B + (водн.) + OH- (водн.) (Основание)
После исследований выяснилось, что H + (протоны) не могут оставаться свободными в воде, но коорфинируют с кислородом в воде, образуя ионы годрония (H3O +).
Н + + Н2О ——–> H3O +
Ионы H3O + и OH- присутствуют в чистой воде в результате реакции
H2O + H2O ——–> H3O + + OH-
|
Пример :
NaOH ——–> Na + OH-
Ва (ОН) 2 ——–> Ba + 2OH-
NH4OH ——–> NH4 + OH-
Теория кислотных оснований Бренстеда-Лоури
Согласно теории кислот и оснований Бренстеда-Лоури, природа кислоты или основания определяется способностью соединения отдавать или принимать протоны (H +).
Кислота - это соединение или частица, которая может отдавать протон (H +) другому соединению или частице. Основание - это соединение или частица, которая может принимать протон (H +) от кислоты.
Кислота
Вещество в растворе называется кислотой (HA), если оно может отдавать протон молекуле растворителя (HL).
HA + HL H2L + + A -
В качестве примера :
HCL (г) + H2O H3O (водн.) + CL (водн.)
Получается, что вода щелочная, когда в ней есть кислота.
язык
Так называемое основание (B) - это вещество, которое может принимать протон из растворителя (HL).
B + HL H + + L -
Общая реакция основания (B) в водном растворителе:
В + Н2О Н + + О
Теория кислот и оснований Бренстеда Лоури
В приведенном выше примере видно, что вода может действовать как кислота (донор протонов) и как основание (акцептор протонов). Вещества, ионы, или подобные им виды являются амфипротическими (амфотерными).
Теория кислот и оснований Льюиса
Хотя теория Бренстеда-Лоури является более общей, чем теория Аррениуса, существуют реакции, которые похожи на кислотно-основные, но не могут быть объяснены этой теорией, например, между NH3 и BF3, чтобы превратиться в H3N-BF3.
Здесь существует координационная связь между атомами N и B, электронные пары которых происходят от N. Основываясь на образовании координационных связей, Бильберт Н. Льюис сформулировал теорию, названную кислотно-основной теорией Льюиса.
Кислота - это частица, которая может принимать пару электронов от другой частицы, чтобы образовать координирующую ковалентную связь. Основание - это частица, которая может отдавать электронную пару другой частице с образованием координирующей ковалентной связи.
Кислотно-основная теория HSAB
- Р.Г. Пирсон в начале 1960-х предположил, что кислоты и основания Льюиса можно разделить на мягкие и твердые.
- Твердые кислоты, такие как твердые основания, мягкие кислоты, такие как мягкие основания
Твердая кислотная основа, условия:
1. Малый атомный радиус
2. Высокая степень окисления.
3. низкая полярность
4. высокая электроотрицательность
Примеры твердых кислот: H +, Na +, Li +, K +, Ti4 +, Cr3 +, Cr6 +, BF3, R3C + и т. Д.
Примеры твердых оснований: OH-, OR-, F-, Cl-, NH3, CH3COO-, N2H4, CO3 2- и т. Д.
Классификация HSAB
Роль классификации: прогнозировать реакции различных видов, а именно:
- Сильные кислоты предпочитают сочетать с сильными основаниями,
- Мягкие кислоты предпочитают сочетать с мягкими основаниями.
Таблица классификации некоторых кислот и оснований на основе HSAB (Bowser, 1993)
Роль HSAB
- Предсказать, будет ли реакция происходить через симпатии или антипатии, а именно твердые кислоты имеют тенденцию любить твердые основания, а мягкие кислоты имеют тенденцию любить мягкие основания.
Пример:
HgF2 (г) + BeI2 (г) → HgI2 (г) + BeF2 (г)
LK KL LL KK
CH3HgOH (водн.) + HSO3- (водн.) → CH3HgSO3- (водн.) + HOH (л)
LK KL LL KK
- предсказать смещение направления реакции (равновесия),
BH + (водн.) + CH3Hg + (вод.) CH3HgB + (водн.) + H + (водн.)
B = база
Из приведенного выше примера, если основание (B) - твердое основание, тогда реакция сместится влево, а если основание (B) - мягкое основание, тогда реакция сместится вправо.
Кислотно-основная теория Люкс - Потоп
АСэм акцептор оксида
язык является донором оксида
Например, при высокой температуре неорганического расплава реакция выглядит следующим образом:
CaO + SiO2 —–> CaSiO3
кислотная основа
Основание (CaO) —–> донор оксида
Кислота (SiO2) —–> акцептор оксида
Полезность определения Lux Flood в основном ограничена такими системами, как расплавленные оксиды, амфотерные вещества. если вещество проявляет тенденцию к образованию оксидных ионов в зависимости от условий, это:
Кислотно-основная теория Усановича
АСэм представляют собой химические соединения, которые реагируют с основаниями, образуют катионы или принимают электроны.
Пример:
Cl2 + 2e- ——> 2Cl-
Cl2 действует как кислота, потому что он принимает один электрон для образования 2Cl-.
Bнадеяться представляет собой химическое соединение, которое реагирует с кислотой, образуя анион или отдавая электроны.
Пример:
Fe2 + (основание) ——> Fe3 + (кислота) + е-
Fe2 + действует как основание, потому что он теряет один электрон на образование Fe3 +.
Преимущества :
Расширение теории кислот и оснований Льюиса таким образом, чтобы соединения, которые не были идентифицированы согласно Льюису, можно было идентифицировать с помощью теории кислот и оснований Усановича.
Типы соединений кислот и оснований
Кислотное соединение
По количеству выделившихся ионов H + кислотные соединения подразделяются на:
а; Монопротонные кислоты - это кислоты, которые выделяют один ион H +.
Пример: HNO3, HBr, CH3COOH.
б; Полипротонные кислоты - это кислоты, которые выделяют более одного иона H +.
Пример: H2S, H2SO4, H3PO4.
По способности кислотных соединений реагировать с водой с образованием ионов H +, кислотные соединения делятся на:
а; Бинарные кислоты - это кислоты, содержащие элемент H и другие неметаллические элементы (гидриды неметаллов).
Пример: HCl, HBr, HF.
б; Оксикислоты - это кислоты, содержащие H, O и другие элементы.
Пример: HNO3, H2SO4, HClO2.
c; Органические кислоты - это кислоты, которые классифицируются как органические соединения.
Пример: CH3COOH, HCOOH
Различные кислотно-основные индикаторы
Единый индикатор
Один индикатор может только различить кислотный или щелочной раствор, но не может знать значение pH и pOH. К ним относятся отдельные индикаторы: красная лакмусовая бумажка, синяя лакмусовая бумажка, фенолфталеин, метиловый оранжевый, метиловый красный и бромтимуловый синий.
Происходящие изменения цвета следующие:
| Лакмусовая бумага / индикаторный раствор | Цвет в растворе | Поднос pH | |
| Кислота | язык | ||
| Голубой лакмус. Красный лакмус |
Красный. красный |
Синий. Синий |
0-7. 7-14 |
| Фенолфталеин (ПП)
Метиловый апельсин Метиловый красный Бромтимул Блю (BB) |
Бесцветный. красный красный Желтый |
Розовый. Желтый Желтый Синий |
8,3-10. 2,9-4,0 4,2-6,3 6,0-7,6 |
Естественный индикатор
В природе многие кислотно-основные индикаторы содержатся в растениях. Части растения, которые можно использовать, включают в себя цветочные короны, листья и корни. Следующие натуральные ингредиенты для кислотных и основных индикаторов:
- Гибискус
- Гортензия
- Куркума
- Труба Цветок
- Морковь
- Красная капуста
- Кожа мангостина
- Фиолетовая капуста
Вышеуказанные натуральные ингредиенты не могут использоваться непосредственно в качестве индикатора, поэтому их можно использовать в качестве индикаторов, они должны быть приготовлены в виде раствора путем их извлечения.
Затем в раствор природного индикатора по каплям добавляют раствор кислоты и основания. Цветовые изменения, которые происходят в каждом естественном индикаторе, различаются.
PH метр
Инструмент, используемый для измерения pH раствора путем погружения электрода в раствор. PH-метр будет измерять присутствие ионов водорода, показанное на шкале pH-метра. С помощью этого инструмента нам становится легче определить природу кислоты или основания раствора.
Универсальный индикатор
Универсальные индикаторы могут различать кислые или щелочные растворы, зная значение pH раствора. Универсальные индикаторы могут быть как в бумажном, так и в жидком виде.
Этот индикатор работает путем сопоставления изменения цвета индикаторной бумаги с универсальной таблицей цветов индикатора.
Универсальный индикатор цвета при различных значениях pH выглядит следующим образом.
| pH | Универсальный цвет индикатора | pH | Универсальный цвет индикатора |
| 1. 2 3 4 5 6 7 |
Красный. Розовато-красный Розовый красный апельсин апельсин Желтый Зеленый |
8. 9 10 11 12 13 14 |
Красный. Розовато-красный Розовый красный апельсин апельсин Желтый Зеленый |
Индикатор Решение
Растворы индикаторов, наиболее часто используемые в различных лабораториях, - это фенолфталеин (PP), метиловый красный (mm), метиловый оранжевый (mo) и бромтимоловый синий (BTB). Эти растворы часто используются в процессе титрования растворов. Использование индикаторных растворов в процессе титрования растворов должно осуществляться очень осторожно и с очень тщательной проверкой. Это потому, что изменение цвета произойдет всего за несколько мл. Ниже приводится объяснение каждого типа индикаторного решения:
Фенол Пталеин (ПП)
Этот индикатор получают конденсацией фталевого ангидрида или фталевой кислоты с фенолом. Он имеет диапазон pH 8,2 - 10,0 с кислотой, которая в основном растворе бесцветная и розовая.
Метиловый красный (мм)
Метиловый красный индикатор - это кислотно-щелочной индикатор, который имеет красный цвет в кислоте и оранжевый цвет в основе с диапазоном pH 4,2 - 6,3.
Метил Джинга (мес.)
Индикатор метилового оранжевого - это кислотно-щелочной индикатор, который будет красным по кислоте и оранжевым по основанию с диапазоном pH от 3,1 до 4,4.
Бромтимол синий (BTB)
Индикатор BTB - это индикатор, который будет красно-желтым в кислотном растворе и синим в щелочном растворе с pH 6,0–7,6.
Смешанный индикатор
Для некоторых титрований иногда необходимо использовать смешанные индикаторы. Под смешанным индикатором понимается смесь двух типов индикаторов или между индикатором и обычным красителем, который не является индикатором pH. Этот смешанный индикатор не меняет цвет, как другие индикаторы, но при определенном pH цвет исчезает и становится черным, который в процессе выглядит серым.
Этот цвет будет явно отличаться от цвета при pH немного выше или ниже, так что будет легче определить, достиг раствор этого pH или нет. Смешанные индикаторы используются, когда обычные индикаторы не могут четко показать разницу в кислотном цвете и щелочном цвете, так что происходящее изменение цвета не ясно видно.
Индикатор искусственной кислотной основы
LISS - это кислота, щелочь или нейтраль?
На самом деле, чтобы узнать кислотность или щелочность вещества, можно попробовать язык. Однако мы также должны помнить, что не все вещества безопасны для нашего организма. Вы помните, что есть токсичные химические вещества?
Исходя из вышесказанного, в целях экспериментов ученые создали лакмусовую бумажку. Лакмус - это вещество, получаемое из лишайников / лишайников (лишайников).Роцелла красильная), симбиоз грибов и водорослей. Лакмус, который широко используется в химических лабораториях, теперь доступен в бумажной форме. Как кислотно-щелочной индикатор лакмус имеет ряд преимуществ, в том числе следующие:
- Лакмус может быстро менять цвет, когда вступает в реакцию с кислотами или щелочами. Отчетливо виден цвет лакмусовой бумажки. Лакмус будет красным в кислом растворе и синим в щелочном растворе.
- Лакмус трудно реагировать с кислородом в свободном воздухе, поэтому он может сохраняться долгое время.
- Лакмус легко впитывается бумагой, поэтому ее используют в виде лакмусовой бумаги (чтобы вещество легче усваивалось).
Есть два типа лакмусовой бумаги: красная лакмусовая бумага и синяя лакмусовая бумага.
Все вещества относятся к кислотам, если:
- синяя лакмусовая бумага становится красной, или
- Красная лакмусовая бумажка не меняет цвет
Все вещества классифицируются как основы, если:
- красная лакмусовая бумажка становится синей, или
- синяя лакмусовая бумажка не меняет цвет
Индикатор кислотной основы
| Название индикатора | На языке | В кислоте |
| Лакмус Метиловый красный Фенолфталин Синий тимол бром |
синий желтый красный синий |
красный красный бесцветный желтый |
Помимо лакмусовой бумажки, в химической лаборатории есть еще много других искусственных кислотно-основных индикаторов, в том числе фенолфталеин, метиловый красный а также тимоловый синий бром. Фенолфтален в кислом растворе остается (без изменения цвета), тогда как в щелочном растворе он меняет цвет на красный. Метиловый красный в кислотном растворе имеет красный цвет, а в щелочном растворе - желтый.
Индикатор искусственной кислотной основы: индикаторы изготовлены в лаборатории, есть искусственные индикаторы в виде жидкости и бумаги.
Изменение цвета и диапазон pH искусственных индикаторов в кислотных и основных растворах ларутан
| Показатель | форма | Кислота | язык | диапазон pH |
| Лакмус | Бумага | красный | Синий | 5,5 – 8,0 |
| Метиловый апельсин | Жидкость | красный | Желтый | 3,1 – 4,4 |
| Метиловый красный | Жидкость | красный | Желтый | 4,4 – 6,2 |
| Синий бромтимол | Жидкость | Желтый | Синий | 6,0 – 7,6 |
| Фенолфталеин | Жидкость | Бесцветный | красный | 8,3 – 10,0 |
Как искусственные, так и естественные индикаторы используются, чтобы указать (знать) наличие или отсутствие кислоты или основания в образце.
Индикатор естественной кислотной основы
Натуральные индикаторы - это натуральные материалы, которые могут менять цвет в кислых, основных и нейтральных растворах. Естественными индикаторами, которые обычно проводят при кислотно-щелочном тестировании, являются ярко окрашенные растения в виде цветов, клубней, кожуры плодов и листьев. Цвет индикатора меняется в зависимости от цвета вида растения, например, красный гибискус в растворе кислоты станет красным и красным в растворе кислоты. в основном растворе он будет зеленым, пурпурная капуста в кислотном растворе будет пурпурно-красной, а в основном растворе будет зеленый.
Индикатор натуральной кислотной основы: индикаторы, полученные из натуральных ингредиентов, как их получить путем извлечения
Изменение цвета растительных экстрактов в кислотных и основных растворах
| Экстракт растений | Исходный цвет | Изменение цвета в кислотном растворе | Изменение цвета в щелочном растворе |
| Красная капуста | Фиолетовый / пурпурный | Розовый | Зеленый |
| Гибискус | Темно-красный | красный | Желтый |
| Розы | Розовый | Розовый | Зеленый |
| красный шпинат | красный | Розовый | Желтый |
| Герань | красный | Темно-оранжевый / оранжевый | Желтый |
| Куркума | Темно-оранжевый / оранжевый | Желтый | красный |
| подруга цветок Бунга | Темно-оранжевый / оранжевый | красный | желтый |
Приготовление индикаторов естественной кислотно-щелочной способности
Хорошими кислотно-щелочными индикаторами являются красители, которые дают разный цвет в кислых и основных растворах. Как сделать натуральные индикаторы? Ниже приведены некоторые способы получения натуральных индикаторов с использованием цветов гибискуса, цветов гортензии, красной капусты, куркумы и красного шпината.
- Как сделать натуральные индикаторы из цветов гибискуса
- Выберите несколько красных цветочных коронок из цветка гибискуса.
- Растереть в ступке с небольшим количеством воды.
- Процедите экстракт короны красного цветка.
- Как сделать натуральные индикаторы из цветов гортензии
- Выберите несколько прядей цветочных коронок гортензии.
- Растереть в ступке с небольшим количеством воды.
- Процедите экстракт короны цветков гортензии.
- Как сделать натуральные индикаторы из краснокочанной капусты
- Сделайте пюре из еще свежей красной капусты.
- Варить 10 минут
- Дайте краснокочанной воде остыть
- Процедить в большой банке
- Как сделать из куркумы натуральные индикаторы
- Тертая куркума, очищенная
- Процедите экстракт куркумы со спиртом, используя ткань, в небольшую миску.
- Как сделать натуральные индикаторы из красного шпината
- Красный шпинат нарезать небольшими кусочками, замочить в нагретой дистиллированной воде,
- Подождите, пока вода не станет фиолетовой.
- Процедите и дайте постоять при комнатной температуре до холода.
- Индикатор можно хранить в холодильнике, когда он не используется.
БИБЛИОГРАФИЯ
Брэди, Э., Джеймс. 1999. Основы университетской химии и структуры Том II. БодибилдингScript:
Джакарта
Чанг, Раймонд. 2004. Основы химии, том II. Джакарта: Эрланга
Хэнсон, Дэвид М. 2008. Общая химия. Хэнсон: Соединенные Штаты Америки
Нурлита, Фрида., Суджа, Я Ваян. Базовый учебник химии II. Сингараджа: Департамент образования
Химия, ФМИПА, Ундикша.
Татика, Каниндья. 2015. Уловки химии в супер-старшей школе 10, 11, 12. Джокьякарта:
Образовательный Форум
https://belajardarisoal.blogspot.com/2016/07/pengertian-indikator-asam-basa-dan.html
Рахарджо, Сусанто I, 1985, раствор и химическая кинетика, Бандунг; ITB, стр. 1-42
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/asam_dan_basa/sifat-sifat-asam-basa-dan-garam/
http://unitedscience.wordpress.com/ipa-1/bab-2-asam-basa-dan-garam/
http://blog.elevenia.co.id/jenis-jenis-indikator-asam-basa-yang-paling-lengkap/
Это обзор о Полное определение и виды кислотно-основных индикаторов.Надеюсь, то, что рассмотрено выше, будет полезно для читателей. Это все и спасибо.
Также читайте ссылки на похожие статьи здесь:
- Определение, характеристики и свойства кислот, оснований и солей вместе с полными примерами.
- Определение электролита и неэлектролита и примеры