Definición y ejemplos de indicador ácido-base

En química y cocina, muchas sustancias se disuelven en agua para hacerla ácida o básica / alcalina. Una solución básica tiene un pH superior a 7, mientras que una solución ácida tiene un pH inferior a 7. Las soluciones acuosas con un pH de 7 se consideran neutras. Los indicadores ácido-base son sustancias utilizadas para determinar aproximadamente dónde cae una solución en la escala de pH.

Definición del indicador ácido-base

Un indicador ácido-base es un ácido débil o una base débil que exhibe un cambio de color como la concentración de hidrógeno (H⁺) o hidróxido (OH^-) los iones cambian en una solución acuosa. Los indicadores ácido-base se usan con mayor frecuencia en una valoración para identificar el punto final de una reacción ácido-base. También se utilizan para medir valores de pH y para interesantes demostraciones científicas de cambio de color..

También conocido como: indicador de pH

Ejemplos de indicadores ácido-base

Quizás el indicador de pH más conocido es el tornasol. El azul de timol, el rojo de fenol y la naranja de metilo son indicadores comunes de ácido-base. El repollo rojo también se puede usar como indicador ácido-base.

Cómo funciona un indicador ácido-base

Si el indicador es un ácido débil, el ácido y su base conjugada son de diferentes colores. Si el indicador es una base débil, la base y su ácido conjugado muestran colores diferentes..

Para un indicador ácido débil con la fórmula general HIn, se alcanza el equilibrio en la solución de acuerdo con la ecuación química:

HIn (aq) + H₂O (l) ↔ En^-(aq) + H₃O⁺(aq)

HIn (aq) es el ácido, que es un color diferente de la base en^-(aq). Cuando el pH es bajo, la concentración del ion hidronio H₃O⁺ es alto y el equilibrio está hacia la izquierda, produciendo el color A. A pH alto, la concentración de H₃O⁺ es bajo, por lo que el equilibrio tiende hacia el lado derecho de la ecuación y se muestra el color B.

Un ejemplo de un indicador de ácido débil es la fenolftaleína, que es incolora como ácido débil pero se disocia en agua para formar un anión magenta o rojo-púrpura. En una solución ácida, el equilibrio está a la izquierda, por lo que la solución es incolora (muy poco anión magenta para ser visible), pero a medida que aumenta el pH, el equilibrio se desplaza hacia la derecha y el color magenta es visible..

La constante de equilibrio para la reacción se puede determinar usando la ecuación:

K_En = [H₃O⁺][En^-] / [HIn]

donde K_En es la constante de disociación del indicador. El cambio de color ocurre en el punto donde la concentración del ácido y la base aniónica son iguales:

[HIn] = [En^-]

que es el punto donde la mitad del indicador está en forma ácida y la otra mitad es su base conjugada.

Definición del indicador universal

Un tipo particular de indicador ácido-base es un indicador universal, que es una mezcla de múltiples indicadores que cambia gradualmente el color en un amplio rango de pH. Los indicadores se eligen para que mezclar unas gotas con una solución produzca un color que pueda asociarse con un valor de pH aproximado..

Tabla de indicadores comunes de pH

Se pueden usar varias plantas y productos químicos domésticos como indicadores de pH, pero en un laboratorio, estos son los productos químicos más comunes utilizados como indicadores:

Indicador	Color ácido	Color de base	Rango de pH	pKEn
azul de timol (primer cambio)	rojo	amarillo	1.2 - 2.8	1,5
metil naranja	rojo	amarillo	3.2 - 4.4	3.7
bromocresol verde	amarillo	azul	3.8 - 5.4	4.7
rojo de metilo	amarillo	rojo	4.8 - 6.0	5.1
azul de bromotimol	amarillo	azul	6.0 - 7.6	7.0
Fenol rojo	amarillo	rojo	6.8- 8.4	7,9
azul de timol (segundo cambio)	amarillo	azul	8.0 - 9.6	8,9
fenolftaleína	incoloro	magenta	8.2 -10.0	9.4

Los colores "ácido" y "base" son relativos. Además, tenga en cuenta que algunos indicadores populares muestran más de un cambio de color ya que el ácido débil o la base débil se disocian más de una vez.

Indicadores de base ácida Puntos clave

• Los indicadores ácido-base son químicos utilizados para determinar si una solución acuosa es ácida, neutra o alcalina. Debido a que la acidez y la alcalinidad se relacionan con el pH, también pueden conocerse como indicadores de pH..
• Ejemplos de indicadores ácido-base incluyen papel tornasol, fenolftaleína y jugo de repollo rojo..
• Un indicador ácido-base es un ácido débil o una base débil que se disocia en agua para producir el ácido débil y su base conjugada o la base débil y su ácido conjugado. La especie y su conjugado tienen colores diferentes..
• El punto en el que un indicador cambia de color es diferente para cada químico. Hay un rango de pH sobre el cual el indicador es útil. Entonces, el indicador que podría ser bueno para una solución podría ser una mala elección para probar otra solución.
• Algunos indicadores en realidad no pueden identificar ácidos o bases, pero solo pueden indicarle el pH aproximado de un ácido o una base. Por ejemplo, la metil naranja solo funciona a un pH ácido. Sería del mismo color por encima de un cierto pH (ácido) y también a valores neutros y alcalinos..