при каких значениях рн фенолфталеин окрашивается в малиновый цвет

Большинству людей известны термины «кислый» или «щелочной» из обычных бытовых веществ, но функция индикаторов pH гораздо более продвинутая. Один такой индикатор, фенолфталеин, обычно бесцветен, но варьируется от розового до пурпурного при воздействии щелочных растворов.

Что такое фенолфталеин?

В 1871 году известный немецкий химик Адольф фон Байер открыл фенолфталеин, слабокислое соединение с химической формулой C20H14O4. Это соединение в основном служит индикатором рН, позволяя химикам легко проверить, является ли вещество кислотой или основанием. В прошлом медицинские работники также использовали фенолфталеин в качестве слабительного, но его резкие побочные эффекты и потенциал в качестве канцерогена (канцерогенного агента) побудили Управление по контролю за продуктами и лекарствами запретить его для этого использования в 1999 году.

Фенолфталеин и шкала рН

Шкала рН колеблется от 0 до 14, при этом кислотные вещества регистрируют менее 7 по шкале, а щелочные вещества регистрируют более 7 по шкале. Значение 7 указывает на нейтральный pH, такой как чистая вода. В обычной практике химики используют лакмусовую бумагу для измерения pH соединения; бумага становится красной при погружении в кислоты и синей при погружении в основания.

Фенолфталеин работает несколько иначе, поскольку он естественно бесцветен, но становится розовым в щелочных растворах. Соединения остаются бесцветными во всем диапазоне кислотных уровней рН, но начинают розоветь при уровне рН 8,2 и становятся ярко-фиолетовыми в более сильных щелочах.

Как фенолфталеин меняет цвет

Изменение цвета этого соединения происходит через процесс, называемый ионизацией. Ионизация происходит, когда молекула приобретает или теряет электроны, давая молекуле отрицательный или положительный электрический заряд. Ионизированные молекулы притягивают другие молекулы с противоположным зарядом и отталкивают те, которые имеют такой же заряд. С фенолфталеином это также влияет на форму молекулы.

Сочетание формы и электрического заряда определяет, как молекула реагирует на свет. Обычно фенолфталеин прозрачен, потому что через него проходят все цвета света. При воздействии щелочных растворов он начинает блокировать синие цвета спектра, который превращается в светло-розоватый. Чем сильнее щелочной раствор, тем больше изменяется молекула фенолфталеина и тем темнее будет розовый оттенок.

Источник

Индикатор фенолфталеин: описание и способы применения

Фенолфталеин – это индикатор для определения щелочи в различных растворах. При погружении в раствор с pH 8,4-10 индикатор придает этой жидкости малиновый цвет.

Что такое индикаторы, их виды

Индикаторами называют вещества, которые способны визуально отобразить определенные характеристики раствора либо соединения. В зависимости от оцениваемых параметров индикаторы бывают таких видов:

Фенолфталеин относится к классу кислотно-основных.

Внешний вид и физические свойства фенолфталеина

Чистое вещество имеет вид бесцветных кристаллов. Их практически невозможно растворить в воде, поэтому растворы, применяемые в работе, готовятся на основе спирта. Кристаллы обладают специфическим запахом, но лишены вкуса. Форма у них ромбовидная, иногда вместо прозрачного цвета они обладают едва заметным желтым оттенком.

Первые опыты с фенолфталеином показывают в школе, основное применение индикатору нашлось в научной среде – его используют для проведения различных опытов и проверки растворов на щелочь.

Формула индикатора фенолфталеина

Химическая формула индикатора фенолфталеина – C₂₀H₁₄O_4.

Для анализа используют чистое вещество (сокращенно ЧДА) с молекулярной массой 318,31 г/моль. Фенолфталеин ЧДА индикатор обладает вторым названием — диоксифталофенон.

Индикаторы метилоранж и фенолфталеин: отличия

Метилоранж – кислотно-основный индикатор, который иногда путают с диоксифталофеноном. Причина кроется в одинаковых цветах, которые эти соединения приобретают при погружении в разные среды. Различия видны в таблице:

Цвет	Условия для фенолфталеина	Условия для метилоранжа
Оранжевый	Сильнокислая среда	Естественный цвет
Розовый	Щелочь	Кислая среда

Какого цвета становится индикатор в щелочной и кислой среде

При добавлении в раствор фенолфталеин меняет окраску:

На помещение в слабокислую или нейтральную среду индикатор не реагирует, цвет раствора остается неизменным.

Приготовление индикатора фенолфталеина

В промышленных условиях диоксифталофенон получают, проводя химическую реакцию между карболовой кислотой (фенолом) и фталевым ангидридом. Последнего потребуется в 3 раза больше. После смешивания этих растворов в них добавляют серную кислоту и нагревают до выпадения осадка. После выпаривания жидкости полученные кристаллы готовы к использованию.

Спиртовой раствор в продажу не поступает, но приготовить его можно из аптечных таблеток «Пурген». До обнаружения канцерогенных свойств они применялись как слабительное средство.

Во время приготовления фенолфталеина потребуется соблюдать осторожность, поскольку он является опасным веществом, приводит к ожогам кожи и слизистых.

Инструкция по применению фенолфталеина

Индикатор фенолфталеин позволяет определить степень кислотности растворов при условии, что в них будет добавлена капля готового жидкого индикатора на спиртовой основе. Готовый раствор сохраняет свой цвет. Повторное изменение оттенка возможно только после добавления новых ингредиентов, которые изменят кислотность среды.

Индикатор фенолфталеин в щелочной среде становится розовым. Для этого потребуется капнуть его в раствор из пипетки и подождать 2-3 секунды.

Реакция NaOH + индикатор фенолфталеин

NaOH, также известный как гидроксид натрия, – самая распространенная щелочь. Второе название – каустическая сода. Во время реакции с диоксифталофеноном раствор приобретает малиновый цвет. Причиной изменения цвета служит образование дигидроксибензофенона.

Что такое показатель титрования

Показатель титрования – это уровень кислотности среды, при котором индикатор меняет свой цвет. Уровень кислотности отображается как pH, в зависимости от этого показателя растворы делятся на:

Если уровень кислотности раствора находится вне показателей титрования для индикатора, последний не сработает при погружении в эту жидкость.

Чему равен ПТ индикатора фенолфталеин

Показатель титрования у приготовленного по ГОСТ 5850-72 индикатора фенолфталеина равен 9 для верхнего предела и 0 для нижнего. При достижении средой нижнего значения pH диоксифталофенон покажет, что раствор кислый, а при достижении верхнего предела сменит цвет на малиновый.

Это означает, что фенолфталеин бесполезен для определения слабокислых и сильнощелочных растворов. Это исключает его применение в ряде научных опытов. При экспериментах, где нужно выявить принадлежность вещества к слабокислой или сильнощелочной среде, используют другие соединения – лакмус, метиловый оранжевый. Применение нескольких определителей позволяет провести точную квалификацию кислотности раствора.

Сколько стоит и где купить

Вещество находится в свободной продаже. Купить индикатор фенолфталеин можно в магазинах химических реактивов. Примерная цена составляет 200 руб. за 50 г сухого вещества.

Срок и правила хранения

Вещество держат в металлической емкости. Срок хранения кристаллов не должен превышать 1 год. Спиртовой раствор можно хранить не более месяца, для этого используют стеклянную посуду.

Нельзя хранить контейнеры и посуду с разными формами вещества при отрицательной температуре. Также нельзя подвергать их нагреву. Готовый раствор нужно беречь от солнечных лучей.

После нарушения срока годности диоксифталофенон теряет свои свойства обнаруживать кислотность среды, в которую погружают вещество. После потери свойств вещество по-прежнему опасно для кожи и слизистых оболочек глаз, поэтому даже при работе с просроченным фенолфталеином нужно соблюдать все меры безопасности.

Утилизацию проводят в соответствии с правилами переработки опасных отходов – неиспользованное вещество и контейнер от него вывозят в пункт переработки. Запрещено выбрасывать их на городские свалки или в бытовые урны. Нельзя сливать содержимое пробирок и колб в канализацию либо выливать их на землю.

Правила работы с химическими реактивами

Вещество провоцирует кожные реакции, ему присвоен второй класс химической опасности. Поэтому опыты требуют соблюдения защитных мер:

При попадании в глаза есть риск серьезных травм из-за воздействия не только фенолфталеина, но и спирта. Кожные реакции имеют вид ожогов 1-2 степени, а также аллергической сыпи при индивидуальной чувствительности к веществу.

Источник

Фенолфталеин

Фенолфталеин (англ. phenolphthalein) — индикатор кислотности, краситель, в прошлом — широко распространенное ранее слабительное средство, широко известное во времена СССР, как пурген. Относится к так называемым «стимулирующим слабительным».

В настоящее время фенолфталеин, как слабительное, не применяется из-за выявленного большого числа побочных эффектов, в том числе, канцерогенности.

Фенолфталеин — химическое соединение

Фенолфталеин — лекарственный препарат

Фенолфталеин — международное непатентованное наименование (МНН) лекарственного средства. По фармакологическому указателю фенолфталеин относится к группе «Слабительные средства». По АТХ — к группе «A06 Слабительные» и имеет код A06AB04. Показание к применению фенолфталеина — хронический запор.

На сайте gastroscan.ru в каталоге литературы имеются разделы «Слабительные» и «Запоры и диарея», содержащие профессиональные медицинские статьи, касающиеся слабительных препаратов и их применения при запоре.

Фенолфталеин — ныне запрещенное лекарство

Фенолфталеин, как средство для похудения

В первой половине прошлого века фенолфталеин применялся для «очищения кишечника» и как средство для похудения. На рекламе 1935-го года справа: «Первый шаг к стройности — слабительные капсулы Medilax. Для женщин, желающих улучшить свою фигуру, нет более предпочтительных слабительных. Medilax осторожно и безболезненно очищает как тонкую, так и толстую кишку, что очень важно для достижения стройности».

При исследовании продающихся на американском рынке пищевых добавок «для похудения» FDA обнаружило, что некоторые из них (8 Factor Diet, 24 Hours Diet, Fatloss Slimming, Imelda Perfect Slim, Perfect Slim 5x, Royal Slimming Formula, Superslim, Zhen de Shou), содержат, несмотря на запрещение, фенолфталеин («Questions and Answers about FDA’s Initiative Against Contaminated Weight Loss Products», обновление от 01.27.2011).

Лекарства с действующим веществом фенолфталеином

Торговые наименования лекарств с действующим веществом фенолфталеином, ранее применяемые в СССР: Лаксатол, Лаксиген, Лаксоин, Пурген, Пургил, Феналоин.

В США — Prulet, Medilax, Phenolax, Chocolaxed.

У фенолфталеина (пургена) имеются противопоказания, побочные действия и особенности применения, необходима консультация со специалистом.

Фенолфталеин — индикатор кислотности

Фенолфталеин, в зависимости от кислотности среды, присоединяет или отщепляет ионы, вследствие чего меняет окраску. Из-за этой способности используется (чаще всего в виде раствора в этаноле) как кислотно-щелочной индикатор.

Источник

При каких значениях рн фенолфталеин окрашивается в малиновый цвет

** §8.5 Индикаторы в реакциях нейтрализации. Титрование.

Цвета различных индикаторов в растворах кислот и щелочей приведены в таблице 8-6. С их помощью определяют кислотность или щелочность раствора. Для проявления окраски достаточно добавить в исследуемый раствор всего лишь 1-2 капли 0,1% раствора индикатора.

Таблица 8-6. Окраска индикаторов в растворах щелочей и кислот.

Цвет индикатора в растворах :

Название индикатора :

Индикаторы можно условно считать слабыми кислотами, соли которых в растворе имеют иную окраску. Эта окраска не зависит от атома металла, входящего в состав соли. Например, запишем формулу лакмуса в виде «кислоты» НЛ (здесь Н – атом водорода, а Л – часть молекулы лакмуса, имеющей сложное строение). В растворах изменение окраски лакмуса происходит в результате реакции нейтрализации:

эти молекулы окрашивают раствор в красный цвет

эти молекулы окрашивают раствор в синий цвет

А вот как изменяет окраску растворов индикатор фенолфталеин НФ:

эти молекулы бесцветны

эти молекулы окрашивают раствор в малиновый цвет

Если после появления малиновой окраски в щелочной раствор фенолфталеина добавить избыток какой-нибудь кислоты, то произойдет обратная реакция и раствор вновь станет бесцветным:

В опыте из «Единой коллекции образовательных ресурсов» показывается, как такой индикаторный переход (изменение цвета раствора) происходит при нейтрализации раствора NaOH уксусной кислотой CH₃COOH.

Титрование проводится с помощью бюретки – стеклянной трубки с краником, на которую нанесены деления с точностью до 0,1 мл. В бюретку наливают раствор кислоты или щелочи точно известной концентрации (рис.8-1).

Рис. 8-1. Титрование. Перед титрованием в колбу добавляется индикатор – фенолфталеин.

Допустим, малиновый раствор титровали из бюретки с помощью 0,1 М раствора соляной кислоты HCl. Окраска раствора исчезла, когда из бюретки вылилось 16,4 мл кислоты. Какова молярная концентрация раствора NaOH?

Напишем уравнение реакции нейтрализации:

Поскольку реакция идет «моль к молю», мы можем число молей, необходимых для завершения реакции, записать следующим образом (здесь М – молярная концентрация растворов):

(M NaOH ) умножить на (мл NaOH ) = (M HCl ) умножить на ( мл HCl )

M NaOH × 10,0 мл = 0,1 моль/л × 16,4 мл.

Отсюда: M NaOH = 0,1 × 16,4/10,0 = 0,164 моль/л.

Итак, концентрация исследуемого раствора NaOH составляет 0,164 моль/л.

Разумеется, точно так же можно титровать и раствор кислоты неизвестной концентрации специально приготовленным раствором щелочи, концентрация которого нам известна.

M ст × v ст = M x × v x

где M ст и M x – молярные концентрации стандартного и исследуемого растворов.

Титрование – распространенная процедура в химической лаборатории.

8.15. Для титрования приготовили раствор, в литре которого растворено 40 г NaOH. На титрование 10,0 мл раствора HBr неизвестной концентрации потребовалось 1,6 мл приготовленного раствора щелочи. Какова молярная концентрация раствора HBr?

Источник

14. Кислотно-основные индикаторы

Вещества, изменяющие окраску при изменении реакции среды, – индикаторы – чаще всего сложные органические соединения – слабые кислоты или слабые основания. Схематично состав индикаторов можно выразить формулами НInd или IndOH, где Ind – сложный органический анион или катион индикатора.

Практически индикаторы применяли давно, но первая попытка в объяснении их действия была сделана в 1894 году Оствальдом, создавшим так называемую ионную теорию. Согласно этой теории, недиссоциированные молекулы индикатора и его Ind–ионы имеют в растворе разную окраску, и окраска раствора изменяется в зависимости от положения равновесия диссоциации индикатора. Например, фенолфталеин (кислотный индикатор) имеет молекулы бесцветные, а анионы малиновые; метилоранж (основной индикатор) – желтые молекулы и красные катионы.

HIndH + + Ind – IndOHInd + + OH –

бесцв. малинов. желт. красн.

Изменение [H + ] в соответствии с принципом Ле-Шателье приводит к смещениию равновесия вправо или влево.

Когда таутомерное превращение ведет к изменению строения хромофора – окраска изменяется; если же после перегруппировки молекула не содержит более хромофора – окраска исчезнет.

Современные представления основывываются на ионно-хромофорной теории, согласно которой изменение окраски индикаторов обусловлено переходом из ионной формы в молекулярную, и наоборот, сопровождающегося изменением структуры индикаторов. Таким образом, один и тот же индикатор может существовать в двух формах с разным строением молекул, причем эти формы могут переходить одна в другую, и в растворе между ними устанавливается равновесие.

В качестве примера можно рассмотреть структурные изменения в молекулах типичных кислотно-основных индикаторов – фенолфталеина и метилового оранжевого под действием растворов щелочей и кислот (при различных значениях рН).

Реакция, в результате которой, благодаря таутомерной перестройке структуры молекулы фенолфталеина в ней возникает хромофорная группировка, обусловливающая появление окраски, протекает согласно следующему уравнению:

бесцветный бесцветный бесцветный

Аналогично происходит изменение окраски метилоранжа: нейтральные молекулы метилоранжа придают раствору желтый цвет, который в результате протонирования переходит в красный, соответствующий хиноидной структуре. Этот переход наблюдается в интервале рН 4.4–3.1:

Таким образом, окраска индикаторов зависит от рН-среды. Интенсивность окраски таких индикаторов достаточно велика и хорошо заметна даже при введении небольшого количества индикатора, не способного существенно повлиять на рН раствора.

Раствор, содержащий индикатор, непрерывно изменяет свою окраску при изменении рН. Человеческий глаз, однако, не очень чувствителен к таким изменениям. Диапазон, в котором наблюдается изменение окраски индикатора, определяется физиологическими пределами восприятия цвета человеческим глазом. При нормальном зрении глаз способен различить присутствие одной окраски в смеси ее с другой окраской только при наличии как минимум некоторой пороговой плотности первой окраски: изменение окраски индикатора воспринимается только в той области, где имеется 5-10-кратный избыток одной формы по отношению к другой. Рассматривая в качестве примера HInd и характеризуя состояние равновесия

HIndH + + Ind –

можно написать, что индикатор проявляет свою чисто кислотную окраску, обычно улавливаемую наблюдателем, при

а чисто щелочную окраску при

Внутри интервала, определяемого этими величинами, проявляется смешанная окраска индикатора.

Для более точного определения значения pH растворов используют сложную смесь нескольких индикаторов, нанесенную на фильтровальную бумагу (так называемый «Универсальный индикатор Кольтгоффа»). Полоску индикаторной бумаги обмакивают в исследуемый раствор, кладут на белую непромокаемую подложку и быстро сравнивают окраску полоски с эталонной шкалой для pH.

Интервалы перехода и окраска в различных средах

наиболее распространенных кислотно-основных индикаторов

Источник