єднувати протони, називають основними індикаторами (IndOH). Такі індикатори диссоциируют за схемою
+ H + Ind + + H2O
Індикатори, що володіють властивістю віддавати протони, називають кислотними індикаторами (HInd). Якщо спрощено позначити молекули фенолфталеїну через HInd, а аніони його - через Ind-, то можна записати таке рівняння:
HInd H + + Ind
Безбарвна - малинова
Досить до розчину, що містить фенолфталеїн, додати трохи лугу, як введені ОН - іони стануть пов'язувати Н +-іони з утворенням малодиссоциирующий молекул Н2О. Рівновага дисоціації індикатора зміститься вправо, і накопичення аніонів Ind - викличе фарбування розчину в малиновий колір. Навпаки, якщо до розчину фенолфталеїну прилить кілька крапель кислоти, то буде придушуватися дисоціація молекул індикатора. Рівновага зміститься вліво, і розчин знебарвиться.
Для пояснення зміни забарвлення індикаторів є кілька теорій, наприклад теорія Оствальда і хромофорния теорія.
Теорія Оствальда була запропонована в 1891 р. Відповідно до цієї теорії, кожен рН-індикатор повинен диссоциировать як слабка кислота або слабка основа; крім того, один з іонів, що утворюються при дисоціації індикатора, повинен бути пофарбованим, причому його забарвлення повинна бути інша, ніж забарвлення недиссоциированной молекули.
Згідно хромофорной теорії молекули кислотно-основних індикаторів містять так звані хромофори (носії кольоровості), тобто особливі групи атомів із зв'язаними подвійними зв'язками і неподіленими парами електронів. До хромофорной груп відносяться азогрупп? N=N? , Нітрозогрупи? N=О, нітрогрупа, хінойдная угруповання.
При зміні рН розчину або при дисоціації хромофори можуть перегруповуватися. Перемена забарвлення у індикаторів - результат змін в їх внутрішню будову. У одноколірних індикаторів це пов'язано з появою або зникненням хромофоров. У двоколірних індикаторів ці зміни обумовлені перетворенням одних хромофоров в інші, що мають різне забарвлення. Цей процес називається таутомерію.
Перехід з однієї таутомерної форми в іншу відбувається під дією іонів Н +> і ОН-, оскільки одна з форм індикатора є слабкою органічною кислотою або слабким органічним підставою. На забарвлення індикаторів впливає також присутність у з'єднаннях інших угруповань, званих ауксохромамі. До них відносяться групи-OH,-NH2,-OCH3,-N (CH3) 2 і т. д. Ауксохроми самі не повідомляють забарвлення індикаторам, але мають властивість посилювати дію хромофоров, підвищувати інтенсивність спричиненої ними забарвлення.
Таким чином, в розчинах кислотно-основних індикаторів одночасно відбуваються як рівноважні процеси, обумовлені дисоціацією молекул, так і рівноважні процеси, пов'язані з внутрімолекулярної угрупованням.
Кожен індикатор характеризується так званим інтервалом переходу забарвлення. Інтервалом переходу індикатора називають той проміжок між двома значеннями рН, в якому відбувається зміна забарвлення. Наприклад, зміна забарвлення фенолфталеїну відбувається в інтервалі рН від 8,0 до 10,0; інтервал переходу метилового оранжевого знаходиться в межах рН від 3,1 до 4,4. Усередині цього інтервалу забарвлення його поступово змінюється з рожевої в жовту. Тому при титруванн...
