首先,紫色石蕊试液大概的变色范围是:pH=5~8。石蕊的主要成分是一种弱的有机酸,在溶液中存在一种化学平衡,这种化学平衡使它具有变色的能力。
用一种简单的方程式表示为:HL(有机酸,红色) = H+(氢离子)+ L-(离子,蓝色)
由于被测溶液的氢离子浓度不同,会使上述平衡发生移动。当把石蕊溶液滴入被测溶液中时:
pH=5~7的溶液呈酸性,氢离子浓度增加,使平衡向左移动,红色的有机酸分子为主要存在形式,溶液显红色;
pH=7~8的溶液呈碱性,氢离子浓度减小,使平衡向右移动,蓝色的L-酸根离子为主要存在形式,溶液显蓝色;
pH=7,红色的有机酸分子和蓝色的L-酸根离子势均力敌,颜色混合之后,溶液显紫色。
1mol/L的醋酸溶液和柠檬酸溶液的pH大约分别为2.4和2,远小于7,所以可以使紫色石蕊变红,而且这种变色很明显。
如果你配一种溶液,它酸性很弱,pH就比7小一点点,化学平衡向左移动的程度不大,那石蕊溶液的变色恐怕不明显。对于很弱的碱溶液也是同理。所以石蕊试液不能用于滴定,因为氢离子变色的浓度跨度高达10的3次方,不灵敏,且红色与紫色、蓝色与紫色的差别,肉眼很难分辨。
像滴定酸的甲基橙和滴定碱的酚酞就常用得多了。
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