5. Indikatoren

I.d.R. ist ein Säure-Base-Indikator eine schwache, farbige organische Säure, deren korrespondierende Base eine andere Farbe hat.

       HIn             +        H₂O        ⇌        In⁻        +                                           H₃O⁺ 
Indikatorsäure                                    korrespondierende Indikatorbase
(Farbe 1)                                             (Farbe 2)

Prinzip des kleinsten Zwanges (Le Chatelier):

Eine hohe H₃O⁺-Konzentration drängt das GG nach links. u.U. Pfeile ⇨ rot
Zusatz einer Base verringert H₃O⁺-Konzentration ⇨ GG wird nach rechts gedrängt  ⇨ blau

Hinweis: Die Farben sind willkürlich gewählt. Andere Indikatoren ergeben natürlich andere Farben. 

Bspw.: Phenolphthalein: Sauer bis neutral = farblos, alkalisch = pink

Berechnung des pH-Wertes einer Lösung (Puffergleich, Henderson-Hasselbalch-Gleichung):

05-00-00-ta-henderson-hasselbalch-gleichung

Beispiel:
Lackmus

pKS = 7 KS = 10⁻⁷

a) Berechne das Konzentrationsverhältnis von HIn (rot) zu In⁻ (blau) bei pH = 5!

05-00-00-ta-uebungen-lackmus-01

⇨ 100fach höhere Konzentration an HIn.

b) Welche Farbe hat der Indikator bei pH = 8?

05-00-00-ta-uebungen-lackmus-02

c) Welche Farbe liegt bei einem pH = 7 vor?

Mischfarbe (Purpur).


Der pH-Bereich, in dem die Farbe eines Indikators umschlägt liegt demnach immer beim pKS-Wert der schwachen Säure HIn. Vgl. dazu auch Henderson-Hasselbalch-Gleichung. 

Lackmus schlägt im Bereich um pH = pKS = 7 um.

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