- tipus
- indicadors líquids
- papers indicadors
- pH-metres
- Com funcionen?
- indicadors líquids
- papers indicadors
- pH-metres
- referències
Els indicadors de pH són fonamentals per determinar la quantitat de pH que es troba en un medi específic. Quan es parla del concepte de pH, aquest representa la concentració de ions de hidroni (H 3 O +) que es troba present en una solució aquosa.
Així mateix, es mesura en una escala logarítmica negativa entre 0 i 14, on les solucions amb pH menors a 7 es consideren àcides, les de pH majors a 7 són bàsiques i les de pH igual a 7 es consideren solucions neutres. Aquest paràmetre s'expressa de la següent manera amb l'equació de Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log 10 (/).
En l'expressió anterior, el pKa representa el logaritme negatiu de la constant de dissociació d'àcids, i les concentracions molars i són les de l'àcid feble i la seva base conjugada, respectivament. Conèixer el pH permet estudiar la qualitat de l'aigua i els aliments, i poder mantenir la repetibilitat d'un producte químic elaborat.
tipus
Hi ha tres tipus principals d'indicadors de pH: indicadors líquids àcid-base, que funcionen segons un rang determinat de pH; els papers i altres materials indicadors que canvien de color segons se li afegeixi mostra líquida o gasosa en la seva superfície; i els pH-metres digitals, que mesuren la diferència elèctrica potencial entre dos elèctrodes.
indicadors líquids
Els indicadors líquids són àcids o bases orgàniques febles que posseeixen colors variants segons la seva forma àcida o bàsica. Aquests treballen dins de rangs limitats, variant de color un cop s'arriba a aquest, i deixant de variar el color quan s'arriba al nivell màxim d'el rang.
Perquè funcionin han de ser usats únicament en solucions on es pugui observar un canvi de color (preferiblement incolores).
Hi ha un gran nombre d'indicadors líquids de diferents colors i rangs de pH, incloent el vermell de cresol (vermell a groc en un rang de 0,2 a 1,8), el vermell de metil (vermell a groc en un rang de 4, 2 a 6,2) verd bromocresol (rosat a blau / verd de 4,2 a 5,2), i la fenolftaleïna (incolora a rosada en un rang de 8,0 a 10,0).
Aquests indicadors són populars per a les titulacions en la química analítica, encara que s'ha de tenir cert nivell d'entrenament per dur a terme aquesta pràctica de manera precisa.
papers indicadors
Hi ha diversos tipus de papers utilitzats per al mesurament de l'pH, però el més conegut és l'anomenat paper tornassol, el qual és elaborat amb una pols que prové de líquens.
El paper tornassol serveix per conèixer si una solució líquida o gasosa és àcida o bàsica (sense saber quin serà el seu pH exacte o un estimat de la mateixa), i ve en dues presentacions: blau i vermell.
El paper tornassol blau canvia a vermell en condicions àcides, i el paper tornassol vermell canvia a blau en condicions bàsiques o alcalines, podent reciclar-se per realitzar la prova de manera inversa un cop el paper ja hagi canviat el color.
Les limitacions conegudes de el paper -com la seva incapacitat d'oferir un valor exacte o estimat de el pH i l'habilitat de canviar a altres colors quan reacciona amb certs compostos- ha fet que hagi estat reemplaçat pels indicadors líquids i / o pH-metres.
pH-metres
Els pH-metres neixen de la necessitat dels analistes de laboratori d'aconseguir valors exactes d'aquest paràmetre, cosa que no era possible amb els indicadors de paper ni els indicadors líquids.
Es basen en el mesurament de el diferencial de potencial elèctric entre el pH de l'elèctrode i l'elèctrode de referència.
El funcionament d'aquests mesuradors de pH s'explica amb més profunditat en la secció següent, però en general aquests indicadors es consideren els més precisos per excel·lència, brindant un nombre precís (a l'exactitud de 0,01 unitats de pH) de l'paràmetre i comptant amb una sensibilitat i rapidesa superior als altres dos mètodes.
A més, també poden mesurar altres característiques, com sòlids dissolts, conductivitat elèctrica i temperatura de la solució.
L'únic desavantatge d'aquest tipus de mesuradors de pH és que són equips delicats i, a més d'un calibratge inicial que ha de realitzar un instrumentista o coneixedor de l'equip, també necessitaran ser netejats regularment per evitar que els elèctrodes pateixin acumulació de material en aquests.
Com funcionen?
indicadors líquids
Els indicadors líquids canvien de color per acció de la protonació o desprotonació en la seva estructura (depenent de la naturalesa bàsica o àcida de l'indicador), la qual es basa en l'equilibri de la reacció, així: HIn + H 2 O ↔ H 3 O + + In -
És a dir, que un cop afegit l'indicador a la solució, si l'equilibri d'aquest mitjà comença a tendir a el sentit oposat per augment o disminució de l'ió hidroni (de nou, depenent de la naturalesa de l'indicador), aquest canviarà de color fins finalment quedar-se d'un color nou invariable.
papers indicadors
Els papers indicadors, en específic el paper tornassol, han d'entrar en contacte amb la solució a analitzar de manera discreta per poder mesurar amb precisió.
És a dir, en una solució líquida aquest no ha de ser introduït per complet en ella, sinó que haurà de ser goteado amb aquesta o tocar breument una mostra de la substància.
En el cas d'una solució gasosa, el gas ha de passar sobre la superfície de el paper per permetre que faci contacte i aquest canviï de color.
pH-metres
Com es va dir anteriorment, els pH-metres funcionen per la diferència elèctrica potencial entre un elèctrode de pH i un de referència.
El pH-metre mesura el voltatge que hi ha entre dos elèctrodes en una solució i mostra el resultat convertit en un valor de pH corresponent.
L'equip en si consisteix en un parell d'elèctrodes -un dels quals és metàl·lic i insensible a el pH de la solució- i un amplificador electrònic senzill. Per a la seva calibració, l'equip és calibrat amb solucions de pH conegut.
referències
- Carolina. (Sf). Measuring pH: Indicators, Paper and Meters. Obtingut de carolina.com
- Company, S. (sf). pH Indicator Ranges (Ascending pH). Recuperat de sciencecompany.com
- LibreTexts. (Sf). pH Indicators. Obtingut de chem.libretexts.org
- ThoughtCo. (Sf). pH Indicator Definition and Examples. Recuperat de thoughtco.com
- Wikipedia. (Sf). PH ficar. Obtingut de en.wikipedia.org