指示薬の色が変わって見えるのはなぜ？？

質問

このまえ、フェノールフタレインを用いて中和滴定をしました。フェノールフタレインが無色から赤色に変わるのは、水素がついているか、いないかという構造の違いによるものですよね？

なぜ、構造が違うと色が違って見えるのでしょうか？
教えてください。よろしくお願いします。

回答No.2

lupinletrois · ベストアンサー

＞水素がついているか、いないかという構造の違いによるものですよね
構造の違いというのは正しいですが、水素がついているか、いないかと
いうレベルの単純な構造の違いではないです。
フェノールフタレインの場合、３つのベンゼン環がありますが、無色形では
中心の炭素原子がエステル構造でベンゼン環が分断されてます。赤色形では
水素イオンの離脱により、キノン構造をとりエステル構造が解消され共役が
大きくなります。これは、分子軌道間のエネルギーが低くなり、可視光線の
吸収になります。無色形でも吸収があるのですが紫外線なのです。
指示薬に色がつくのは、電子が分子軌道をジャンプする時の吸収エネルギー
が可視光線に相当するときです。

なお、分子の振動は赤外線の吸収になるので通常色とは関係ありません。

参考URL：

http://www.asahi-net.or.jp/~QQ8A-TDN/acid-base/indicator.

お礼

とても詳しいご回答、どうもありがとうございました。とても助かりました。参考にさせていただきます。

回答No.3

betagamma

#2さんが正しいです。私の#1は間違いです。
やっぱり、適当な知識で考えるものではないですね。
でも、とりあえず、色がつくというのは、光エネルギーを吸収する構造が物質の中に存在しているということにはかわりはありません。

お礼

遅くなって申し訳ありません。丁寧なご回答どうもありがとうございました！！

回答No.1

betagamma

化学専門ではありませんが、直感的な回答をお求めのようですので、回答します。

分子は、じつはがっちりとした塊ではなく、原子と原子のつなぎ目がばねのようになっています。構造式の棒の部分は、実は全部バネでできていると考えていいです。

光、とは何かといえば、電磁気の波、ですよね。光が分子にあたると、分子がゆさぶられます。このとき、ある周波数の波は、分子の中にある、原子と原子をつないでいる波と共振を起こして、分子内の振動＝熱に変わってしまいます。

白色光は、すべての色の光が混ざった色だ,というのは知ってますよね？赤色に見えるのは,その他の色（周波）の波が全部分子内の振動として吸収されてしまうからです。

補足

ご回答ありがとうございます。わかりやすい説明だったのですが、では、透明というのはどういうことなのでしょう？？全ての波長の電磁気を通してしまう、吸収も反射もしないということですか？無色のときのフェノールフタレインの構造はスカスカで、全ての波長の光を通してしまうが、赤色のときは、原子間の距離が近い？ために光が吸収されたり、反射されたりする、ということでしょうか…？