この実験について
緩衝液サンプルを用意し、指示薬を選んで、立体的な滴下器で加えます。pHの範囲にわたって、リトマス、フェノールフタレイン、ブロモチモールブルー、万能指示薬を比較します。サンプルのpHは一定に保たれるため、試薬による変化ではなく指示薬の応答を調べられます。
学習目標
- pHと水素イオン濃度および水酸化物イオン濃度の関係を確認します。
- 色の変化を見つけ、それを正確なpH測定と区別してください。
- 異なる指示薬が示す情報を比較してください。
使い方
- 1酸性の試料を用意し、リトマスを1滴加えてください。アルカリ性の試料と比較してください。
- 2フェノールフタレインを選び、pHを9前後で変化させ、新しい1滴を加えた後の色の変化を観察してください。
- 3中性付近のpHで、ブロモチモールブルーを使って同じ操作を繰り返してください。
- 4ユニバーサル指示薬を全範囲で使い、試料のpH、濃度、滴数を記録してください。
モデル
前提条件
- この試料は理想的な緩衝液で、指示薬を最大5滴加えてもpHは変化しません。水のKwは10⁻¹⁴に固定されています。
- 有効な変色域のpKa値は、リトマスの代替指示薬が6.5、フェノールフタレインが9.3、ブロモチモールブルーが7.1です。リトマスは実際には混合物なので、単一のpKaとして扱うのは説明のためのものです。
- 表示される色や不透明度は定性的な混合であり、校正されたスペクトルではありません。ユニバーサル指示薬は段階的なカラーパレットを使用し、単一の酸塩基分率を持ちません。新しいpHまたは指示薬を選択すると、染色されていない新しい試料が用意されます。
授業で試してみましょう
- Q1同じ色が複数のpHに対応することがあるのはなぜですか？
- Q2pHが1単位変化すると、濃度が10倍変化するのはなぜですか？
よくある質問
指示薬を追加すると、試料のpHは変わりますか？
このモデルでは変わりません。緩衝作用によって色の応答が影響を受けないものと仮定しています。
表示された色を、実際のカメラや指示薬溶液の校正に使用できますか？
いいえ。色は実測された吸収スペクトルではなく、説明用のパレットとブラウザーの表示に基づいています。