อินดิเคเตอร์ คือสิ่งที่สามารถบอกค่า pH ของสารละลายต่างๆได้ ซึ่งมีทั้งเป็นกระดาษลิตมัส ชุดขอสาระลาย สารสกัดจากธรรมชาติ หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งสำหรับสิ่งที่จะกล่าวถึงนี้ จะเป็นอินดิเคเตอร์ในรูปชุดของสารละลาย
อินดิเคเตอร์ที่เป็นชุดของสารละลายนั้น เป็นสารประกอบอินทรีย์เชิงซ้อน มีสมบัติเป็นกรดอ่อนหรือเบสอ่อน ซึ่งแตกตัวให้ไอออนที่เป็นคู่เบสหรือคู่กรดที่มีสีต่างจากกรดอ่อนหรือเบสอ่อนนั้นๆ
การทำงานของอินดิเคเตอร์
จากการที่อินดิเคเตอร์เป็นกรดอ่อนหรือเบสอ่อนนั้น จึงมีสมดุลเกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น
HIn <----------> H+ + In-
**ในที่นี้ In หมายถึงสารประกอบอินทรีย์เชิงซ้อนยาวๆ ของอินดิเคเตอร์
ยกตัวอย่างสีของอินดิเคเตอร์ชนิดนี้ เช่น HIn จะให้สีเหลือง ส่วน In- จะให้สีฟ้า เมื่ออยู่ในภาวะปกติ มีทั้ง HIn และ In- อยู่ในสารละลาย จึงมีทั้ง สีฟ้าและเหลือง เราจึงเห็นอินดิเคเตอร์นั้นมีสีเขียว แต่เมื่อเราใส่กรดซักตัวลงไป ได้ H+ เพิ่มมา สมดุลเลื่อนไปทางซ้าย เกิด In- น้อยลงมากๆ จึงทำให้เราเห็น
อินดิเคเตอร์เปลี่ยนเป็นสีเหลืองนั่นเอง
อินดิเคเตอร์เปลี่ยนเป็นสีเหลืองนั่นเอง
การคำนวณช่วง pH ของอินดิเคเตอร์
จากสมดุล HIn <----------> H+ + In-
ถ้า HIn มากกว่า In- 10 เท่า จะได้ pH = -log(Ka*10 / 1)
= (-logKa) -1
= pKa -1
ถ้า In- มากกว่า HIn 10 เท่า จะได้ pH = -log(Ka*1/10)
= (-logKa) +1
= pKa +1
ดังนั้น เราจึงได้ว่า ช่วง pH ของอินดิเคเตอร์ คือ ระหว่าง pKa +1 กับ pKa -1
**ที่เราใช้ความต่าง 10 เท่า ในการกำหนดช่วงนั้น เพราะว่า จากการทดลองส่วนใหญ่ อิดิเคเตอร์จะเปลี่ยนสีในช่วง pKa +1 กับ pKa -1 พอดี
ตัวอย่างอินดิเคเตอร์ในชีวิตประจำวัน
Credit: http://boomeria.org/chemtextbook/tableA-11.jpg
Youtube Video :
Creating acid-base indicator using purple cabbage : http://www.youtube.com/watch?v=Xuo5r6HOXNM
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น