在高一的時候

我們學過常見的酸鹼指示劑和他們的變色範圍

除了天然指示劑外

還有很多酸鹼試紙、酸鹼試劑

都可以用來測出溶液pH值的範圍

我們也可以使用酸鹼指示劑的變色

來判斷酸鹼滴定的滴定終點

例如

以氫氧化鈉滴定鹽酸溶液時

使用酚酞作為指示劑

當錐形瓶中的溶液變成粉紅色且不褪色時

即到達滴定終點

同學們你知道在滴定實驗中

酸鹼指示劑的變色原理是什麼嗎？

在使用酸鹼指示劑的時候

又有什麼限制呢？

酸鹼指示劑本身也是一種弱酸或弱鹼

以弱酸型指示劑為例

水溶液中可以部分解離

反應式如畫面所示

HIn為指示劑、Inˉ則為其共軛鹼

由於這是一個可逆反應

在酸性條件下平衡向左

有利於HIn的生成

鹼性條件下平衡則向右

此時會有利於Inˉ的生成

由於指示劑和其共軛鹼的顏色不同

故可以依溶液的顏色來判斷此時的酸鹼性

以酚酞分子為例

酚酞在酸性及近中性溶液中呈無色

而在鹼性溶液中

結構中的2個氫離子皆會解離

顏色變成粉紅色

我們利用酚酞在不同酸鹼條件下的顏色變化現象

可以用來做為酸鹼滴定時的指示劑

溴瑞香草酚藍指示劑（簡寫為BTB）

其分子式在酸鹼中的平衡反應式和顏色如畫面所示

同學們想想看

根據平衡反應式

溴瑞香草酚藍指示劑

在酸性和鹼性溶液中的顏色分別為何呢？

根據反應式我們可以發現

在酸性溶液中

平衡向左

此時溶液應呈現黃色

而在鹼性溶液中

由於平衡向右

溶液則呈現藍色

常見的酸鹼指示劑除了石蕊指示劑、

酚酞指示劑、廣用指示劑外

甲基紅、溴瑞香草酚藍也常用來判斷溶液的pH值

這些指示劑的變色範圍如畫面所示

例如

石蕊指示劑在pH值小於5.0時呈紅色、

pH值大於8.3時則呈藍色

而酚酞指示劑在pH值小於8.3時呈無色、

pH值大於10.0時則呈粉紅色

我們可以發現不同的指示劑

除了在酸性和鹼性溶液中呈現不同的顏色外

變色範圍也不盡相同

在沒有pH計的狀況下

我們也可以使用多種指示劑

來確認溶液pH值的範圍

燒杯中有一裝有未知pH值的溶液

如果加入酚酞指示劑呈無色、

加入甲基紅指示劑呈黃色

根據指示劑的變色範圍

這杯溶液可能的pH值可能為何？

你是否可以判斷這杯溶液為酸性、

鹼性或中性呢？

如果酚酞指示劑呈無色

表示此溶液的pH值小於8.3

而甲基紅指示劑呈黃色

則表示pH值大於6.2

故推測溶液的pH值範圍介於6.2到8.3之間

至於溶液的酸鹼性

則需要有其他指示劑或pH計的輔助下

才能夠進一步確定

酸鹼指示劑除了可以用來簡易判斷溶液的pH之外

在進行酸鹼滴定實驗時

也是判斷滴定終點很重要的試劑

以氫氧化鈉滴定鹽酸的實驗為例

由於氫氧化鈉和鹽酸皆為無色透明溶液

所以我們很難用肉眼直接判斷

該實驗什麼時候到達滴定終點

但是如果在錐形瓶中加入數滴酚酞後

我們即可以顏色變化來判定達滴定終點

並記錄此時加入的氫氧化鈉體積

根據今天所學的內容

溶液將會從無色變成粉紅色

學習完酸鹼指示劑的相關知識與應用

讓我們來做個總結吧

酸鹼指示劑本身也是一弱酸或弱鹼

而我們看到的顏色則是指示劑與其共軛酸鹼對

在可逆平衡中的不同顏色

常用的酸鹼指示劑及其變色的範圍

並可以利用一種或多種指示劑的測定

來找出未知溶液的pH值

將酸鹼指示劑的變色現象

應用在酸鹼滴定實驗中

在自然界中也有許多的天然指示劑

例如紅鳳菜中的花青素

花青素在酸性時呈現紅色、

在鹼性時則呈現藍綠色

想想看

今天媽媽在烹調紅鳳菜時

如果想要紅鳳菜維持美麗的紫紅色

可以加入哪些調味料呢？

思考一下

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我們下次再見