Hogyan érzékeli a pH-papír sav vagy bázist? Mi a különbség a pH-papír és a lakmuszpapír között?


Válasz 1:

A pH-papírt impregnálják egy olyan vegyi anyaggal (vagy vegyi anyag-sorozattal), amelynek kromatofórja eltérő színű, különböző pH-koncentrációkban.

7-Hydroxy-1H-fenoxazin-1-on képe, a Wikipedia-ból

A lakmusz-papír csak egy a sokféle típusú pH-papír típusa közül, bár a hivatkozott cikk szerint a lakmust első alkalommal, körülbelül 1300-ban használták fel Arnaldus de Villa Nova spanyol alkimisták, valamint a lakmusz papír színéért felelős kémiai szerkezet ( A 7-hidroxi-1H-fenoxazin-1-on) természetesen számos kék zuzmóban található, amelyek jellemzően számos szorosan rokon vegyületben, Orcein néven vannak jelen, és amelyet a Roccella tinctoria zuzmóból izolálnak.

kép az univerzális indikátorról - Wikipedia

A legtöbb pH-papírban található színtartomány általában több indikátort tartalmazó vegyi anyag jelenlététől függ. / A pH-papír esetében az olyan vegyi anyagok, mint a timolkék, metilvörös, brómtimolkék és a fenolftalein, eltérő színűek, attól függően, hogy milyen a pH-érték. a megoldás

Például nagyon alacsony pH-nál a timolkék vöröses színű, mivel a timolkék vegyület kémiai formája teljesen protonálódik.

képek a Thymol kékről - Wikipedia

magasabb pH mellett a vegyszer protont veszít és ionos vegyületet képez, amelynek színe közelebb áll a sárga színhez. Ahogy a pH még magasabbra emelkedik, a vegyület veszít egy második protont, és kék színű vegyületet képez.

Ha olyan vegyületek vannak a papíron, amelyek színe egyaránt kékes és sárgás, akkor a színek ezt a keverékét zöldre fogják érzékelni. Tehát azáltal, hogy egy olyan festék sorozattal rendelkezik, amelynek színe különbözik a különböző pH-tartományokon, szép érzékszervi színskálát kap a teljes pH-tartományban.

kép az univerzális indikátorról - Wikipedia

Közép angol litmóz, skandináv eredetű; hasonló a festéshez használt ős-norvég litmosi gyógynövényekhez, litr színűtől (hasonlóan a régi angol wlite fényességéhez, megjelenéshez) + mosi mohához; hasonló a régi angol moss mohához (a Litmus meghatározása - Merriam Webster szótár)

A lakmus szó szerint „a moha színét” jelenti, bár a savak és bázisok megkülönböztetésére szolgáló egyszerű tesztként történő felhasználáshoz (kék az alaphoz, a rózsaszínű a savhoz) számos kapcsolódó mondatban megszilárdította a kifejezést. Bármikor, valami valós vagy hamis meghatározható egy egyszerű teszttel, amely egyértelmű színkülönbséget jelez. Lakmus-teszttel kell elvégezni, függetlenül attól, hogy a moha színéhez kapcsolódik-e, vagy savakat vagy lúgokat mér. Meg kell jegyezni, hogy a pontos pH, amely mellett egy adott indikátor színe átvált az egyik színről a másikra, számos tényezőtől függ, és befolyásolható más, a színt elmozdító vegyi anyagok, például az izopropanol ( dörzsölés alkohol).

Ez egyértelműen megfigyelhető a brómtimolkék indikátorral, amelynek protonált és nem protonált formái különböző koncentrációkban vannak, különböző pH-értékek mellett:

kép a Bromothymol blue-től - Wikipedia

pH = 2-nál a brómtimol-kék molekulák mind teljesen protonálódnak, és az oldat színe nagyon élénk sárga. 8-as pH-nál a brómtimolkék molekulák teljesen deprotonálódnak, és a színe nagyon világoskék. A közöttük ábrázolt pH-koncentráció-tartományon belül azonban közvetlenül érzékelted, hogy a brómtimol-kék molekulák egy része protonálódik, mások pedig nem protonálódnak, mivel a reverzibilis reakció egyensúlya csak egy közbenső pont felé tolódik. Valójában közvetlenül meg lehet mérni az egyes különféle formák koncentrációját a fény abszorpciójának mérésével különböző hullámhosszon, bár a szín folyamatos vagy spektrumúnak tűnik, beleértve a sárga, a zöld és a kék, nincs „zöld” ”Brómtimol-kék molekula forma.

A brómtimolkék protonált formájának maximális abszorpciója 427 nm-en van, így a sárga fény savas oldatokban továbbad, és a deprotonált forma maximális abszorpciója 602 nm-en van, így a kék fény tovább kerül bázikusabb oldatokban. Brómtimol kék - Wikipedia

A lakmusz-teszt nem reagál a protonok, hidronium-ionok vagy hidroxid-ionok jelenlétére vagy hiányára - inkább egy kémiai változáson megy keresztül, amelynek egyensúlyát az ilyen típusú ionok jelentős koncentrációjának jelenléte vagy hiánya befolyásolja. Szinte minden körülmények között a színváltozáshoz oldószer jelenléte szükséges a szín megváltoztatásához, a kék lakmusz vagy a piros lakmuszpapír olyan színű, mert olyan vegyszerek jelenlétében szárítják (általában pufferek), amelyek a vegyületet a kívánt kémiai forma.