تا حالا با واکنش های تغییر رنگ محلول های شیمیایی گیج شده اید؟آیا هنوز برای تعیین دقیق اسیدیت یا قلیایی محلول مشکل دارید؟این مقاله اصول شاخص های pH را آشکار می کند و چگونگی اندازه گیری غلظت یون های هیدروژن از طریق مقادیر pH را نشان می دهد.
شاخص های pH مانند جادوگران ماهر شیمی کار می کنند، ظاهر آنها را بر اساس سطح اسیدیت محلول تغییر می دهند. تیمولفتالین به عنوان یکی از چنین "بزرگان تغییر رنگ" عمل می کند." اين ترکیب خارق العاده در محیط اسيدي کاملا بي رنگ و نامرئي است "، اما در معرض شرایط قلیایی به یک تغییر چشمگیر به آبی درخشان دچار می شود.
اين رفتار شبيه به طاووس از ساختار مولکولي منحصر به فرد نشانگر سرچشمه مي گيرد.مولکول ها تغییرات ساختاری را تجربه می کنند که سیستم های مجاور خود را تغییر می دهنداین تغییر بر چگونگی جذب نور مولکول ها تاثیر می گذارد و در نهایت رنگ های مختلف قابل مشاهده را تولید می کند.
بیایید رفتار تیمولفتالین را در راه حل های مختلف بررسی کنیم تا مکانیسم تغییر رنگ آن را درک کنیم:
- هیدروکسید سدیم (NaOH):در این محلول بسیار قلیایی که یون های هیدروکسید بر آن غلبه می کنند، مولکول های تیمولفتالین بازسازی می شوند تا یک رنگ آبی تند نشان دهند، که به وضوح محیط اساسی را نشان می دهد.
- اسید استیک (CH3COOH):به عنوان یک اسید ضعیف که فقط تا حدودی در آب جدا می شود، اسید اسیدیک یک محلول خفیف اسیدی ایجاد می کند که در آن تیمولفتالین ساختار اصلی خود را حفظ می کند، بدون رنگ و شفاف باقی می ماند.
مقیاس pH به عنوان سیستم اندازه گیری نهایی کیمیا برای اسیدیت و قلیایی عمل می کند، که مستقیماً با غلظت یون های هیدروژن ارتباط دارد.در محدوده 0 (بسیار اسیدی) تا 14 (بسیار قلیایی)، با 7 نشان دهنده بی طرفی، مقادیر pH اطلاعات دقیقی در مورد ماهیت شیمیایی محلول را ارائه می دهند.
هنگامی که غلظت یون های هیدروژن را بین مواد مقایسه می کنیم، مقادیر پایین pH نشان دهنده اسیدیت بالاتر است. این مواد شیمیایی رایج را در نظر بگیرید:
- اسید هیدروکلوریک (HCl):با pH نزدیک به 1، این اسید قوی دارای غلظت فوق العاده ای از یون های هیدروژن است.
- اسید استیک (CH3COOH):این اسید ضعیف به طور معمول pH را در حدود 3 نشان می دهد که نشان دهنده سطح متوسط یون های هیدروژن است.
- محلول آمونیا (NH3·H2O):به عنوان یک پایه ضعیف با pH حدود 11، حاوی حداقل یون های هیدروژن است.
این مقایسه به وضوح اسید هیدروکلوریک را به عنوان قهرمان بی تردید اسیدیت ثابت می کند.
درک شاخص های pH و رابطه بین مقادیر pH و غلظت یون های هیدروژن ابزارهایی ضروری برای حل چالش های شیمیایی فراهم می کند.مفاهیم که قبلا گیج کننده بودند روشن می شوند.، مطالعه شیمی را از ناامید کننده به جذاب تبدیل می کند.
