Jika kita mengetahui nilai pH, kita boleh mewujudkan tindak balas larutan yang diberikan. Sebahagian besar proses kimia dijalankan dalam persekitaran udara. Sebatian berturut-turut menukar nilai pH apabila ia berubah menjadi ion. Untuk menentukan nilai itu, kita biasanya menggunakan meter pH, tetapi dalam amalan penunjuk asid-bes terus memainkan peranan yang besar. Mereka membenarkan kami menentukan tindak balas penyelesaian melalui pemeriksaan visual. Jadi mari kita ketahui lebih lanjut tentang mereka.
Definisi pH
Seperti yang ditunjukkan oleh definisi, pH ialah logaritma negatif kepekatan ion hidrogen . Dalam kes ini, kita mengira nilai itu menggunakan sesuatu yang dipanggil kepekatan molar. Semua bahan kimia boleh dikelaskan berdasarkan pH kepada yang mempunyai tindak balas berasid, asas atau lengai (dengan itu, tindak balas ditentukan oleh kepekatan ion hidrogen). Inilah sebabnya mengapa pH sering dirujuk sebagai ukuran keasidan larutan. Untuk apa kita memerlukan nilai pH?
- Menentukan tindak balas penyelesaian
- Meramalkan kemungkinan tindak balas kimia
- Memastikan keadaan yang sesuai untuk tumbuhan tertentu
- Melaraskan proses tertentu dengan tujuan untuk merawat kumbahan industri
- Memilih agen pembersih yang cekap untuk jenis pencemaran
Nilai pH secara intrinsik dikaitkan dengan istilah skala pH . Skala berkisar antara 0 hingga 14. Ia adalah alat yang sangat berguna untuk menyusun penyelesaian berdasarkan tindak balas kimianya. Skala pH ialah skala logaritma negatif. Ia mengandaikan bahawa larutan yang pHnya ialah:
- lebih rendah daripada 7 (<7) adalah berasid (ciri larutan asid),
- sama dengan 7 adalah panjang,
- lebih tinggi daripada 7 (>7) adalah asas (ciri penyelesaian asas).
pH larutan yang sangat pekat mungkin berada di bawah 0 atau melebihi 14, dengan kata lain, di luar skala pH.
Penunjuk asid-bes
Penunjuk pH ialah bahan kimia tertentu yang mengubah warna tertentu berdasarkan persekitaran. Ciri cirinya ialah warnanya tetap dalam larutan yang mempunyai tindak balas tertentu; sebagai contoh, metil oren berwarna merah dalam larutan yang sangat berasid. Di makmal, kita paling kerap dapat melihat penunjuk yang merupakan asid atau organik lemah (penunjuk asid-bes). Kebolehubahan warnanya bergantung pada tindak balas adalah disebabkan oleh fakta bahawa penyelesaian juga mewujudkan keseimbangan antara bentuk tidak tercerai (warna A) dan bentuk sebatian yang tidak tercerai (warna B). Berdasarkan bahagian di mana keseimbangan kimia dialihkan (iaitu, berdasarkan kandungan ion hidrogen), bentuk tertentu berlaku, mempunyai warna tertentu. Penunjuk pH yang paling popular:
- Phenolphthalein – penunjuk yang paling biasa digunakan dalam makmal kimia. Ia digunakan dalam bentuk penyelesaian 1%. Ia tidak berwarna dalam larutan neutral, manakala dalam persekitaran asas ia bertukar kepada warna raspberi ciri.
- Jingga metil – ia digunakan untuk mengesan asid, kerana kehadirannya memerlukan warna merah pekat (pH <3.2) atau kuning (pH > 4.4). Ia tergolong dalam kumpulan azodyes yang dipanggil. Ia digunakan sebagai larutan akueus.
- Bromocresol green – digunakan dalam kebanyakan analisis sebatian organik. Ia adalah pepejal dengan warna putih hingga krim. Ia berwarna kuning dalam larutan berasid dan bertukar kepada biru apabila dipengaruhi oleh bes.
- Metil merah – azodye. Ia menukar warna daripada merah gelap kepada kuning dalam julat pH dari 4.2 hingga 6.3. Ia digunakan terutamanya dalam pentitratan asid-bes.
- Bromothymol blue – terbitan thymol blue. Perubahan warna bagi penunjuk pH ini adalah daripada kuning (tindak balas berasid) melalui hijau (tindak balas neutral) kepada biru tua (tindak balas asas).
Kertas penunjuk
Penunjuk asid-bes sering digunakan di makmal. Walau bagaimanapun, ia menunjukkan bahawa ia menukar warna tertentu dalam julat nilai pH, yang mungkin menghalang penentuan nilai larutan pH dengan komposisi yang tidak diketahui. Penyelesaian yang amat berkesan ialah kertas penunjuk . Dengan mencampurkan penunjuk yang sesuai, kami memperoleh penunjuk universal, yang kemudiannya digunakan pada jalur kertas penapis mudah. Apabila kering, kertas yang terhasil ialah kertas penunjuk universal kami. Menentukan nilai pH dengan kertas penunjuk universal terdiri daripada merendamnya dalam larutan ujian. Kertas biasanya disertakan dengan skala warna yang sesuai. Kami membandingkan warna kertas penunjuk universal dengan warna pada skala, dan dengan cara ini kami menentukan nilai pH anggaran.
Penunjuk pH buatan sendiri
Pelbagai bahan yang berlaku secara semula jadi boleh digunakan sebagai penunjuk pH. Kita boleh menemui banyak contoh di dapur atau taman. Ini membuktikan dakwaan bahawa kimia benar-benar mengelilingi kita.
teh
Kebanyakan orang pasti menyedari bahawa apabila kita menambah jus lemon ke dalam teh, maka akan menjadi agak pucat. Ini kerana pasti adalah penunjuk pH semulajadi. Penambahan jus lemon menyebabkan pH menurun, yang mengubah warna coklat muda (tindak balas neutral) kepada kuning jerami (tindak balas berasid). Warna itu disebabkan oleh sebatian yang dipanggil tanin, yang juga bertanggungjawab untuk rasa selepas itu.
Jus sikit
Jus bit juga dibezakan oleh kebolehubahan warna berdasarkan tindak balas. Dalam persekitaran berasid, warnanya merah dan ungu, sering dirujuk sebagai ungu. Warna boleh diperhatikan, sebagai contoh, apabila memasak sup bit. Walau bagaimanapun, semasa penyediaan terlalu kehilangan warna, terutamanya jika suhu tinggi. Ini disebabkan oleh degradasi haba betaine semasa mendidih. Untuk memulihkan warna ungu pekat, kita harus mengasidkan stok, jadi tambah sebagai contoh sedikit asid sitrik.
bunga
Pewarna yang wujud secara semula jadi dalam sesetengah bunga, contohnya, dalam hydrangea atau forget-me-nots, juga merupakan sejenis penunjuk asid-bes. Warnanya bergantung pada pH tanah tempat mereka tumbuh. Forget-me-not berwarna merah jambu dalam tanah berasid, manakala dalam persekitaran asas warnanya biru. Ia serupa dengan hydrangea: semakin rendah nilai pH, semakin banyak bunga berwarna biru dan semakin intensif warna itu.