Hvorfor ændrer phenolphthalein farve?

De fleste kender betingelserne sur eller alkalisk fra almindelige husholdningsstoffer, men funktionen af ​​pH-indikatorer er langt mere avanceret. En sådan indikator, phenolphthalein, er normalt farveløs, men varierer fra pink til lilla, når den udsættes for alkaliske opløsninger.

TL; DR (for lang, ikke læst)

Phenolphthalein bliver lyserød, når den udsættes til stoffer over en pH på 8,2- og bliver lilla ved endnu højere pH-værdier. Denne farveændring er et resultat af ionisering, som ændrer formen og ladningen af ​​phenolphthaleinmolekyler. Dette gør det muligt at blokere det blå lysspektrum, når det udsættes for alkaliske stoffer, der producerer en lyserød til lilla nuance.

Hvad er phenolphthalein?

I 1871 opdagede den berømte tyske kemiker Adolf von Baeyer phenolphthalein, en mildt sur forbindelse, der har en kemisk formel på C _{20H 14O 4. Denne forbindelse tjener primært som en pH-indikator, hvilket gør det muligt for kemikere let at teste om et stof er en syre eller en base. Tidligere har læger også ansat phenolphthalein som afføringsmiddel, men dets hårde bivirkninger og potentiale som kræftfremkaldende stof (kræftfremkaldende middel) bad føde- og lægemiddeladministrationen til at forbyde den til denne brug i 1999.}

Phenolphthalein og pH Scale

pH-skalaen løber fra 0 til 14 med sure stoffer, der registrerer mindre end 7 på skalaen, og alkaliske stoffer registrerer over 7 på skalaen. En læsning på 7 angiver en neutral pH som rent vand. I almindelighed bruger kemikere litmuspapir til måling af pH af en forbindelse; papiret bliver rødt, når det dyppes i syrer og blå, når det er dyppet i baser.

Phenolphthalein virker lidt anderledes, da det er naturligt farveløst, men bliver rosa i alkaliske opløsninger. Forbindelserne forbliver farveløse i hele spektret af sure pH-niveauer, men begynder at blive rosa ved et pH-niveau på 8,2 og fortsætter til en lys lilla i stærkere alkalier.

Hvordan fænolphthaleinændringer farve

Denne forbindelse er farveændring sker gennem en proces kaldet ionisering. Ionisering opstår, når et molekyle får eller taber elektroner, hvilket giver molekylet en negativ eller positiv elektrisk ladning. Ioniserede molekyler tiltrækker andre molekyler med den modsatte ladning og afviser dem med samme ladning. Med phenolphtalein påvirker dette også molekylets form.

Kombinationen af ​​form og elektrisk ladning bestemmer, hvordan et molekyle reagerer på lys. Normalt er phenolphtalein klart, fordi alle lysets farver passerer gennem det. Når den udsættes for alkaliske opløsninger, begynder den at blokere spektrumets blå farver, som gør lyset lyserødt. Jo stærkere den alkaliske opløsning er, desto mere ændres phenolphthaleinmolekylet og jo mørkere den lyserøde nuance bliver.