常用指示剂.docx

1、常用指示剂一、酸碱指示剂酸碱指示剂是指在一定pH范围内能显示一定颜色的试剂。这类指示剂多是弱的有机酸、有机碱或是两性有机物。它们的酸式与其共轭碱式具有不同的颜色。当溶液的pH改变时，指示剂的酸式与碱式之间发生转化，从而引起颜色的变化。1.酸碱指示剂的主要类型。(1)硝基苯酚类。硝基苯酚类指示剂具有比较显著的酸性。邻位和对位硝基苯酚以及-、-和-二硝基苯酚属于这类指示剂。以对位硝基苯酚为例，它的变色反应为：(2)酚酞类。酚酞类指示剂呈弱酸性，它包括酚酞、百里酚酞和-萘酚酞等。以酚酞为例，它是4，4-二羟基三苯甲醇-2-羧酸的内酯，无色，几乎不溶于水。有碱存在时，内酯开环生成二钠盐，由于发生分子内

2、部重排，形成醌式结构，颜色呈玫瑰红色。当遇浓的强碱时，形成无色的三钠盐。其变化关系如(3)磺代酚酞类。磺代酚酞类指示剂呈弱酸性，酚红、甲酚红、溴酚蓝和百里酚蓝等皆属这一类。它们在不同pH溶液中的颜色变化也是基于形成不同的电离平衡，例如，酚红的变色反应为：(4)偶氮化合物类。酸性溶液中，是二甲基氨基偶氮苯的磺酸盐，显黄色；在酸性溶液中，磺酸盐转化为磺酸，磺酸分子内的磺酸基能与碱性的二甲基形成具有醌式结构的内盐，显红色，其变色反应为：(5)石蕊。石蕊是一种有机酸，从地衣类植物提取得到，组成复杂。在很稀的水溶液中，含有等量的使溶液呈蓝色的离子和使溶液呈红色的分子，所以溶液呈现紫色；在酸性溶液中，主要

3、以红色的分子形式存在，在碱性溶液中，主要以蓝色的离子形式存在。2.酸碱指示剂的作用原理。酸碱指示剂在溶液中存在着下列平衡关系：色点。pH由pKa+1到pKa-1时，能看到酸式色变为碱式色。因此pH=pKa1就是指示剂变色范围，也叫变色域。不同的指示剂，其电离常数是不同的，所以它们的变色范围也就不同。但这是理论计算的结果，实际使用的各种指示剂的变色范围并不是计算出来的，而是实验中观察得出的。由于人眼对各种颜色的敏感度不同，所以观察结果与理论计算是有差别的；再则，不同的人对颜色观察的敏感度也不同，因此同一种指示剂常有不同的观察结果。3常见酸碱指示剂的性质及配制方表13常见酸碱指示剂的性质及配制方法

4、续表4混合指示剂。在酸碱滴定中，有时需要将滴定终点限制在较窄的范围内，有时实验中要求指示剂能在不同的pH下显示出不同的颜色，这就可采用混合指示剂。混合指示剂有两种：一种是由两种或两种以上的指示剂混合而成，利用颜色之间的互补作用，使变色更锐。另一种混合指示剂是由某种指示剂和一种惰性染料（如次甲基蓝、靛蓝二磺酸钠等）组成的。表14常用混合指示剂续表二、氧化还原指示剂指示氧化还原滴定终点的指示剂叫做氧化还原指示剂。1氧化还原指示剂的类型。(1)本身发生氧化还原反应的指示剂。在氧化还原滴定过程中，氧化还原指示剂在一定的电位时将发生氧化还原反应，它的氧化态和还原态具有不同的颜色。当指示剂被氧化或被还原时

5、，就会由一种颜色变成另一种颜色。例如，用重铬酸钾溶液滴定二价铁离子时用二苯胺磺酸钠作指示剂。二苯胺磺酸钠的还原态是无色，氧化态为紫红色。当用重铬酸钾滴定二价铁离子到达等当点时，稍微过量的重铬酸钾就能使二苯胺磺酸钠氧化，使它由还原态（无色）转变为氧化态（紫红色），从而可以判断滴定终点。可以用下式表示氧化还原指示剂所发生的氧化还原反应：In(O)neIn(R)氧化态 还原态根据电位公式，氧化还原指示剂的电位与其浓度之间的是：E0In指示剂的标准电位。当溶液的电位改变时，指示剂的氧化态和还原态浓度的比也会发生改变，溶液的颜色因而发生变化。(2)自身指示剂。在氧化还原滴定中，有些标准溶液或被滴定的物质

6、本身有颜色，如果反应后变成无色或浅色物质，那么滴定时就可以不必另加指示剂。如高锰酸根本身显紫红色，用它滴定无色或浅色的还原剂时，高锰酸根被还原成二价锰离子，它近乎无色，当滴定到等当点时，只要高锰酸根稍微过量就可使溶液显粉红色，表示已到滴定终点。(3)能与氧化剂或还原剂产生特殊颜色的指示剂。有的物质本身并不具有氧化还原性，但它能与氧化剂或还原剂产生特殊的颜色，因而可以指示滴定终点。例如，可溶性淀粉与碘反应，生成深蓝色的化合物，当碘被还原为碘离子时，深蓝色消失，因此在碘量法中，常用淀粉溶液作指示剂。2常用的氧化还原指示剂。表15常用的氧化还原指示剂续表I三、金属离子指示剂。金属离子指示剂是在络合滴

7、定中使用的一种指示剂，简称金属指示剂。1金属离子指示剂的作用原理。金属离子指示剂实际上是金属离子的显色剂，它能与金属离子形成有色络合物，这种有色络合物的颜色与指示剂本身的颜色不同，其稳定性也不如该金属离子与EDTA生成的络合物稳定。因此，在滴定开始时，由于溶液中有大量金属离子，它们与指示剂作用，生成有色络合物。随着EDTA的滴入，金属离子逐步被络合，当达到等当点时，已与指示剂络合的金属离子全被EDTA夺去，释放出指示剂，从而引起溶液颜色的变化。金属离子显色剂很多，但不是都能用作金属离子指示剂。一般说来，金属离子指示剂应具备以下条件：(1)有色络合物与指示剂的颜色应显著不同。(2)显色反应灵敏、

8、迅速，有良好的变色可逆性。(3)有色络合物的稳定性要适当。它既要有足够的稳定性，但又要比该金属离子与EDTA形成的络合物的稳定性小。(4)有色络合物应易溶于水。2几种常用的金属指示剂。表1-6 几种常用的金属指示剂续表四、吸附指示剂吸附指示剂用于沉淀滴定法中。当滴定达到等当点时，指示剂被吸附在新生成的胶状沉淀表面，可能由于形成某种化合物而导致指示剂分子结构的变化，从而引起颜色的改变。在沉淀滴定中，利用指示剂的这种性质来确定滴定终点。例如，用荧光黄作为硝酸银滴定氯离子的指示剂时，在等当点以前，溶液中氯离子过量，氯化银胶粒带负电荷（AgCl）Cl-，荧光黄的阴离子不被吸附。当达到等当点后，过量一滴硝酸银即可使氯化银胶粒带正电荷（AsCl）Ag+。这时带正电荷的胶粒强烈地吸附荧光黄阴离于，溶液由黄色（荧光黄阴离予的颜色）变成粉红色，从而指示滴定终点。表27是一些重要吸附指示剂的应用示例。表27 一些吸附指示剂的应用