🌈酸碱指示剂变色范围表 - 指示剂颜色对照、滴定指示剂选择与变色原理
酸碱指示剂是有机弱酸或弱碱,酸式 HIn 和碱式 In⁻ 颜色不同:HIn ⇌ H⁺ + In⁻,pH = pKIn + lg([In⁻]/[HIn])。当一种形态的浓度达到另一种的 10 倍时人眼才看出纯色,所以理论变色范围是 pKIn ± 1。这个工具收录 15 种常用指示剂的变色范围、酸色/碱色和 pKIn:甲基紫 0.0~1.6、百里酚蓝 1.2~2.8(红→黄)与 8.0~9.6(黄→蓝)、甲基黄、甲基橙 3.1~4.4(红→黄)、溴酚蓝 3.0~4.6、溴甲酚绿 3.8~5.4、甲基红 4.4~6.2、石蕊 5.0~8.0(红→蓝)、溴百里酚蓝 6.0~7.6、中性红、酚红 6.8~8.4、酚酞 8.2~10.0(无色→红)、百里酚酞 9.3~10.5、茜素黄 R 10.1~12.0。拖动 pH 滑块即可看到每种指示剂此时显示的颜色、是酸色、碱色还是过渡色,以及 In⁻ 所占比例;色带图把所有变色范围画在 0~14 的同一坐标上。例如 pH 9.0 时酚酞的 [In⁻]/[HIn] = 10^(9.0 − 9.1) ≈ 0.79,In⁻ 占 44%,呈浅红色;pH 3.7 时甲基橙 In⁻ 占约 64%,呈橙色。“滴定指示剂选择”按强酸强碱、强碱滴定弱酸、强酸滴定弱碱或自定义突跃范围,计算 ±0.1% 突跃范围和化学计量点 pH(0.1 mol/L NaOH 滴定醋酸:突跃 7.76~9.70,计量点 8.73),按“变色范围全部或部分落在突跃内”逐一评价指示剂。另有广泛 pH 试纸比色、紫甘蓝花青素颜色、溴甲酚绿–甲基红等混合指示剂和中学必记结论(石蕊遇酸变红遇碱变蓝,酚酞遇碱变红)。
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如何使用酸碱指示剂变色范围
- 1拖动 pH 滑块或点“常见溶液”,查看各指示剂此时的颜色和色带图
- 2在“滴定指示剂选择”中选滴定类型,输入浓度和 pKa/pKb(或自定义突跃范围),看哪些指示剂适用
- 3在“原理与计算”中选一种指示剂,查看 [In⁻]/[HIn]、两种形态的分布系数和 δ–pH 曲线
常见问题
- 酚酞、甲基橙、石蕊的变色范围分别是多少?
- 酚酞 pH 8.2~10.0,小于 8.2 无色,8.2~10.0 浅红色,大于 10.0 红色,所以酚酞遇碱变红、遇酸和中性溶液不变色。甲基橙 pH 3.1~4.4,小于 3.1 红色,3.1~4.4 橙色,大于 4.4 黄色。石蕊 pH 5.0~8.0,小于 5.0 红色,5.0~8.0 紫色,大于 8.0 蓝色,即遇酸变红、遇碱变蓝。
- 为什么指示剂的变色范围大约是 pKIn ± 1?
- 指示剂 HIn ⇌ H⁺ + In⁻,pH = pKIn + lg([In⁻]/[HIn])。一般当 [In⁻]/[HIn] ≥ 10 时只看到碱色,≤ 1/10 时只看到酸色,介于两者之间是混合色,对应 pH 从 pKIn − 1 到 pKIn + 1。实际变色范围由实验测定,人眼对不同颜色的敏感度不同,所以不一定正好对称,例如甲基橙 pKIn = 3.45,变色范围是 3.1~4.4。
- 酸碱滴定怎样选择指示剂?
- 原则是指示剂的变色范围全部或部分落在滴定突跃范围内,且越接近化学计量点越好。0.1 mol/L 强酸强碱互滴突跃为 pH 4.3~9.7,甲基橙、甲基红、酚酞都可以;强碱滴定弱酸(如 NaOH 滴定醋酸)计量点在碱性区(约 8.7),用酚酞;强酸滴定弱碱(如盐酸滴定氨水)计量点在酸性区(约 5.3),用甲基橙或甲基红。石蕊变色范围宽、颜色变化不明显,不用于滴定。
- pH 试纸怎么用?紫甘蓝汁能当指示剂吗?
- 用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量待测液点在 pH 试纸中部,待显色后与标准比色卡对照读数;试纸不能先用水润湿,也不能直接浸入溶液,广泛 pH 试纸只能读到整数。紫甘蓝含花青素,可以作天然指示剂:酸性溶液中呈红色,接近中性呈紫色,弱碱性变蓝、绿,强碱性变黄,适合在家做酸碱性实验,但颜色随品种和浓度不同,只能粗略判断。
功能特点
- 15 种常用酸碱指示剂的变色范围、酸碱色和 pKIn
- pH 0~14 滑块,实时显示每种指示剂的颜色与酸色/过渡色/碱色
- 按 Beer–Lambert 减色混合绘制的变色范围色带图
- 强酸强碱、弱酸、弱碱滴定的突跃范围、计量点 pH 和指示剂评价
- [In⁻]/[HIn]、δ(HIn)、δ(In⁻) 计算与 δ–pH 分布曲线
- 广泛 pH 试纸(通用指示剂)比色卡和紫甘蓝天然指示剂颜色
- 4 种混合指示剂的变色点、颜色变化和用途
- 中学必记:石蕊、酚酞、甲基橙变色规律与 pH 试纸用法