指示薬の変色域について

質問

指示薬の変色域について
指示薬の変色域について電離平衡の観点から知りたいのですが、
教えてください。
できれば、ＰＰやＭＯ、ＢＴＢ溶液を例として教えてほしいです。

よろしくおねがいします。

回答No.3

nious · ベストアンサー

代表的な「2色指示薬」として「メチルオレンジ(MO)」を例に取りましょう。

「MO」はNH3と同じような弱塩基(アミン類)でこれを「B」で表します。すると、

HB^+ (赤) ⇔ H^+ + B (黄) ；pKa=3.39

[H^+][B]/[HB^+]=Ka → [B]/[HB^+]=Ka/[H^+]

一般には異なる色を持つ化学種の濃度比が、
1/10≦[B]/[HB^+]≦10 程度の範囲に於いて変色します。
([B]/[HB^+]=1では中間色)

つまり 1/10≦Ka/[H^+]≦10、→ -1≦pH-pKa≦1
pKa-1≦pH≦pKa+1 が変色域に相当する訳です。

色によってこの比は多少の変動がありますが基本的な考え方は同じです。

またフェノールフタレインのような「単色指示薬」の場合には、
濃度比では無く発色する化学種の濃度が変色域を決定します。

※ pH=-log([H^+])、pKa=-log(Ka)

回答No.2

c80s3xxx

Kaの問題で，pH=pKa では解離種と非解離種が同じだけ存在するけど，pKa より高いor低いpHではどちらかが優勢になり，存在比が pH=pKa 付近で急激に変わる (数値いれて計算してみればすぐわかる) ことによる．

回答No.1

elpkc

PP 無色pH8.1→紅色pH9.53
BTB 黄色pH6.0→青色pH7.30です。
このpH範囲内では連続的に変色し、このpH以外では、それ以上変色しないという範囲です。