วันศุกร์, 12 ธันวาคม 2557 15:21 by chem02

การเปลี่ยนสีของอินดิเคเตอร์

HIn      เป็นสัญลักษณ์ของอินดิเคเตอร์ที่อยู่ในรูปกรด (Acid form)

In- เป็นสัญลักษณ์ของอินดิเคเตอร์ที่อยู่ในรูปเบส (Basic form)

รูปกรดและรูปเบสมีภาวะสมดุล เขียนแสดงได้ด้วยสมการ ดังนี้

HIn (aq)   +  H2O (l)   H3O+ (aq)   +  In- (aq)

ไม่มีสี * (รูปกรด)                             สีชมพู* (รูปเบส)       ;  (*  = กรณีเป็นฟีนอล์ฟทาลีน)

Kind =

HIn  และ  In- มีสีต่างกันและปริมาณต่างกัน จึงทำให้สีของสารละลายเปลี่ยนแปลงได้ ถ้าปริมาณ HIn  มากก็จะมีสีของรูปกรด ถ้ามีปริมาณ  In- มากก็จะมีสีของรูปเบส การที่จะมีปริมาณ HIn หรือ In  มากกว่าหรือน้อยกว่านั้นขึ้นอยู่กับปริมาณ  H3O+ ในสารละลาย ถ้ามี H3O+ มากก็จะรวมกับ In- ได้เป็น  HIn  ได้มาก แต่ถ้าอยู่ในสารละลายที่มี  OH- มาก OH- จะทำปฏิกิริยากับ H3O+ ทำให้ H3O+ ลดลง ซึ่งจะมีผลทำให้เกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้าได้  In- มากขึ้น ซึ่งสามารถเขียนอธิบายด้วยสมการ ดังนี้

  • เมื่อเติมกรด (H3O+) ทำให้ปริมาณ [H3O+] ทางขวาของสมการมีมากขึ้น ปฏิกิริยาจะเกิดย้อนกลับ ทำให้มี  HIn มากขึ้นจึงเห็นเป็สีของกรด HIn
  • เมื่อเติมเบส (OH-) OH- จะทำปฏิกิริยากับ H3O+ ทำให้ H3O+ น้อยลง ปฏิกิริยาจะไปข้างหน้ามากขึ้น (®) ทำให้มี  In- มากขึ้น จึงเห็นเป็นสีเบสของ In-

*    ถ้า  [HIn]  มากกว่า  [In-]  10  เท่าขึ้นไป จะเห็นเป็นสีของรูปกรด (HIn)

*    ถ้า [In-]  มากกว่า  [HIn]   10  เท่าขึ้นไป จะเห็นเป็นสีของรูปเบส (In-)

[HIn]  จะมากหรือน้อยกว่า [In-]  ขึ้นอยู่กับ pH  ของสารละลาย (หรือปริมาณของ H3O+ ดังที่ได้กล่าวมาแล้ว

ช่วง pH  ที่อินดิเคเตอร์เปลี่ยนสีจากรูปหนึ่งไปเป็นอีกรูปหนึ่ง สารละลายจะมีสีผสมระหว่างรูปกรดและรูปเบส เรียกว่า ช่วง pH  ของอินดิเคเตอร์ (pH range  หรือ  pH interval)

ช่วง  pH  ของอินดิเคเตอร์หาได้จากค่า  Kind ของอินดิเคเตอร์ดังนี้

HIn (aq)   +  H2O (l)   H3O+ (aq)   +  In- (aq)

Kind =

[H3O+]     =    Kind

-log [H3O+]         =   -log Kind -log

pH         =    pKind -  log

¨  จะเริ่มเห็นสีของรูปกรดเมื่อ      10

pH   =   pKind -  log10

pH   =   pKind -  1

¨  จะเริ่มเห็นสีของรูปเบสเมื่อ

pH   =   pKind -  log

pH   =   pKind +  1

นั่นคือ  ช่วง pH  ของอินดิเคเตอร์  =   pKind 1

หมายความว่า สีของอินดิเคเตอร์จะเริ่มเปลี่ยนแปลงเมื่อ pH  = pKind 1 ซึ่งเป็นค่าโดยประมาณ แต่ถ้า [HIn]  มากกว่าหรือน้อยกว่า [In-]  10 เท่าขึ้นไป อาจถึง  100  เท่า ช่วง pH ของอินดิเคเตอร์ก็จะเปลี่ยนไป ช่วง pH ของอินดิเคเตอร์ที่ถูกต้องจริงๆ ของแต่ละอินดิเคเตอร์หาได้จากการทดลอง

ตัวอย่างเช่น  เมทิลเรด มีช่วง  pH  4.4 - 6.2   หมายความว่า สารละลายที่หยดเมทิลเรดลงไป จะเปลี่ยนสีจากรูปกรด (แดง) ไปเป็นรูปเบส (เหลือง) ในช่วง pH  ตั้งแต่ 4.4 - 6.2  นั่นคือ

  • ถ้า  pH  <  4.4  จะให้สีแดง (รูปกรด
  • pH  อยู่ระหว่าง  4.4 - 6.2 จะให้สีผสมระหว่างสีแดงกับเหลือง คือ สีส้ม
  • pH  >  6.2 จะให้สีเหลือง (รูปเบส)

สีของอินดิเคเตอร์แต่ละชนิด จะเปลี่ยนในช่วง pH  ที่ต่างกัน ซึ่งแสดงได้ดังภาพที่ 14.8

ภาพที่ 14.8 สีของอินดิเคเตอร์แต่ละชนิด

อย่างไรก็ตาม อินดิเคเตอร์ชนิดหนึ่งๆ จะใช้หาค่า  pH  ของสารละลายได้อย่างคร่าวๆ เท่านั้น เช่น เมื่อนำสารละลายมาเติม เมทิลออเรนจ์ลงไป (ช่วง pH ของเมทิลออเรนจ์เท่ากับ 3.0 - 4.4 และสีที่เปลี่ยนอยู่ในช่วง สีแดง ® เหลือง) ถ้าสารละลายมีสีเหลืองหลังจากหยดเมทิลออเรนจ์ แสดงว่าสารละลายนี้มี pH ตั้งแต่ 4.4  ขึ้นไป ซึ่งอาจมีฤทธิ์เป็นกรด  กลางหรือ เบส ก็ได้ ดังนั้น การหาค่า pH ของสารละลายหนึ่งๆ อาจจะต้องใช้อินดิเคเตอร์หลายๆ ตัว แล้วนำข้อมูลมาวิเคราะห์ pH ของสารละลายร่วมกัน

วันศุกร์, 12 ธันวาคม 2557 15:15 by chem02
วันศุกร์, 12 ธันวาคม 2557 14:08 by chem02
วันศุกร์, 12 ธันวาคม 2557 13:55 by chem02
วันพฤหัสบดี, 11 ธันวาคม 2557 08:41 by chem02

link วิทยาศาสตร์

รวม link ที่น่าสนใจทั้งในและต่างประเทศ เพื่อค้นคว้าหาข้อมูลที่ต้องการทางด้านวิทยาศาสตร์

ดูลิงค์ทั้งหมด

link คณิตศาสตร์

รวม link ที่น่าสนใจทั้งในและต่างประเทศ เพื่อค้นคว้าหาข้อมูลที่ต้องการทางด้านคณิตศาสตร์

ดูลิงค์ทั้งหมด
UNESCO Bangkok

ICT in Education newsletter

SEAMEO Congress

Programme with Presentations

Black Ribbon