Indicatori chimici

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 15 iulie 2021; verificările necesită 2 modificări .

Indicator ( indicator latin   - indicator) - un compus care vă permite să vizualizați modificarea concentrației unei substanțe sau componente, de exemplu, într-o soluție în timpul titrarii , sau să determinați rapid pH -ul , eH și alți parametri.

Istoricul descoperirilor

Indicatorii acido-bazici sunt utilizați pentru a stabili sfârșitul reacției dintre acizi și baze sau alte reacții dacă sunt implicați ionii H + , precum și pentru determinarea colorimetrică a pH-ului soluțiilor apoase. Motivul modificării culorii indicatorului este că adăugarea sau donarea de protoni de către moleculele sale este asociată cu înlocuirea unor grupe cromoforice cu altele sau cu apariția unor noi grupări cromofore.

Probabil cel mai vechi indicator acido-bazic este turnesolul . Turnesolul era deja cunoscut în Egiptul Antic și Roma Antică. Turnesol (din gol. lakmoes) este o materie colorantă extrasă din anumite tipuri de licheni. De fapt, turnesolul natural este un amestec complex. Componentele sale principale sunt: ​​azolitina (C 9 H 10 NO 5 ) şi eritrolitina (C 13 H 22 O 6 ). Turnesolul a fost folosit în antichitate ca vopsea violet, dar în timp rețeta pentru prepararea lui s-a pierdut. În 1640, botaniștii au descris heliotropul (Heliotropium Turnesole) - o plantă parfumată cu flori violet închis, din care a fost izolat un colorant. Acest colorant, împreună cu sucul de violete, a început să fie utilizat pe scară largă de chimiști ca indicator, care era roșu într-un mediu acid și albastru într-un mediu alcalin.

În 1667, celebrul chimist și fizician Robert Boyle a sugerat impregnarea hârtiei de filtru cu un decoct de lichen tropical - turnesol, precum și cu decocturi de violete și flori de colț și, astfel, a pus bazele pentru utilizarea hârtiei indicator (turnesol).

Aplicarea indicatorilor

Indicatorii vă permit să controlați rapid și destul de precis compoziția mediilor lichide sau gazoase, să monitorizați modificările compoziției acestora sau progresul unei reacții chimice. Indicatorii care îndeplinesc o serie de cerințe (absorbție mare de lumină a indicatorului; tranziție de culoare contrastantă; regiune îngustă de tranziție de culoare) sunt utilizați pentru a fixa sfârșitul titrarii [1] .

Indicatorii acido-bazici sunt utilizați pe scară largă , soluțiile diluate ale cărora au capacitatea de a schimba vizibil culoarea , în funcție de aciditatea soluției [2] . Motivul schimbării culorii este o modificare a structurii moleculelor indicator într-un mediu acid și alcalin , ceea ce duce la o modificare a spectrului de absorbție al soluției.

Pentru a determina compoziția mediilor gazoase, se folosesc hârtii indicatoare și tuburi indicatoare.

Structura moleculelor și culoarea indicatorilor

Coloranți indicatori trifenilmetan

Coloranții trifenilmetan sunt utilizați pe scară largă ca indicatori. În funcție de tipul de substituenți, modificările în structura moleculei conduc la o gamă largă de compuși colorați, majoritatea putând servi ca indicatori chimici.

Nume \ Poziție 2" 2 3 patru 5 2' 3' patru' 5'
Albastru de bromotimol SO 3 - Br Br Oh Întâlni Pe mine Br Oh Întâlni
Albastru de bromofenol SO 3 - H Br Oh Br H Br Oh Br
verde de bromocrezol SO 3 - Pe mine Br Oh Br Pe mine Br Oh Br
Roșu Cresol SO 3 - H Pe mine Oh H H Pe mine Oh H
Fenolftaleină CO2 - _ H H Oh H H H Oh H
timolftaleină CO2 - _ Pe mine H Oh Întâlni Pe mine H Oh Întâlni
Verde malachit H H H NMe 2 H H H NMe 2 H

Derivați ai azobenzenului

.

Tipuri de indicatori

Indicatori acido-bazici comuni

Indicator Colorant/forma acidă Forma coloranta/alcalina intervale de pH
Galben alizarina galben violet 10.1—12.1
timolftaleină incolor albastru 9,4—10,6
Fenolftaleină incolor purpuriu 8,2—10,0
Roșu Cresol galben Roșu-închis 7,0—8,8
Roșu neutru roșu maro 6,8—8,0
Roșu fenol galben roșu 6,8—8,0
Albastru de bromotimol galben albastru 6,0—7,6
Turnesol (azolitină) roșu albastru 5,0—8,0
roșu de metil roșu galben 4.4—6.2
metil portocală roșu galben 3,0—4,4
Albastru de bromofenol roșu albastru 3,0—4,6
Tropeolin 00… - galben 1.4—3.2

Indicatoare metalice

Indicatori redox

Indicatorii redox își schimbă culoarea în funcție de prezența agenților oxidanți sau reducători în soluție. Difenilamina este incoloră în formă redusă, dar violet în stare oxidată. Albastrul de metilen (albastru) este, de asemenea, incolor în formă redusă și albastru în stare oxidată.

Unele substanțe viu colorate pot servi ele însele drept indicator. De exemplu, în determinarea permanganometrică a fierului (II)

10FeSO 4 + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 \u003d 5Fe 2 (SO 4 ) 3 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8H 2 O

soluția de permanganat adăugată în timpul titrarii devine incoloră până când toți ionii Fe 2+ prezenți în soluția de testat sunt oxidați. Punctul de echivalență este determinat de culoarea roz a soluției, datorită excesului rezultat de anioni permanganat.

Quinhidrona este, de asemenea, un indicator redox. Este un amestec de chinonă și hidrochinonă.

Indicatori de adsorbție

Amidon

Indicatori termici

Hârtia umezită cu clorură de cobalt(II) poate fi folosită ca indicator termic . Când este încălzit, hidratul cristalin pierde apa legată și își schimbă culoarea succesiv de la roz prin roșu, violet și albastru la incolor.

Indicatori chimici de umiditate

Pigmenți vegetali

Pigmentii sunt compuși organici prezenți în celulele și țesuturile vegetale care le colorează. Pigmentii sunt localizati in cloroplaste si cromoplaste.

În lumea plantelor sunt cunoscuți aproximativ 2 mii de pigmenți. Cele mai persistente sunt 150. Unele dintre ele sunt prezentate în tabel. Pigmentii se acumuleaza in principal in radacinile, florile, coaja fructelor si frunzele plantelor.

Numele comun pentru pigmenții vegetali este bioflavonoide. Aceștia sunt compuși fenolici, deșeuri ale plantelor. Majoritatea sunt foarte solubile în apă, insolubile în eter etilic, cloroform și benzen. Mai ales bogate în ele sunt frunzele de ceai, florile și frunzele de hrișcă, Sophora japoneză, citricele, trandafirul sălbatic și aronia (aceste plante servesc drept materii prime pentru producerea medicamentelor). Cantități semnificative se găsesc și în ardei roșu, coacăze negre, căpșuni, zmeură, cireșe, cătină, unele soiuri de mere, prune și struguri. Multe bioflavonoide dau culoare florilor si fructelor plantelor.

Toți pigmenții pot fi împărțiți în trei grupe - clorofile, carotenoide, antocianine.

Clorofila determină culoarea verde a frunzelor. Fără acest pigment de smarald, viața pe planetă este imposibilă, deoarece efectuează fotosinteza. Însoțitorii clorofilei sunt carotenoizii, care determină colorația galbenă, portocalie și roșie. Așadar, boabele galbene de porumb, coaja de portocală de mandarină, măceșele roșii își datorează culoarea carotenoizilor. Al treilea grup de pigmenți este antocianii, care determină aproape toate culorile plantelor - de la portocaliu și roșu la albastru. De un interes deosebit sunt pigmenții din al treilea grup - antociani, care au proprietăți indicatori bune.

Vezi și

Note

  1. ↑ Fundamentele chimiei analitice, 2004 .
  2. ↑ Indicator // Kazahstan. Enciclopedia Națională . - Almaty: Enciclopedii kazahe , 2005. - T. II. — ISBN 9965-9746-3-2 .  (CC BY SA 3.0)

Literatură

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice