酚酞的结构式及酸碱变色原理
酚酞变色的原因

酚酞变色的原因作者:傅靓来源:《中学教学参考·理科版》2012年第02期在一次课堂演示实验中,将镁条投入到冷水中,并滴加了两滴酚酞,稍稍加热,溶液呈浅红色,再继续加热至沸腾发现原先溶液的浅红色褪去,冷却后溶液又呈浅红色。
同样显碱性,同样滴入酚酞,但为什么颜色不同,学生对此问题很感兴趣,为此,我们做了以下的实验和探究。
酚酞在中学化学实验中常作为碱性指示剂。
我们知道酚酞的变色范围是pH=8.2到pH=10之间,在pH<8.2的溶液里为无色的内酯式结构,当pH>8.2时为红色的醌式结构。
这是因为酚酞是4,4-二羟基三苯甲醇-2-羧酸的内酯,无色,不溶于水,溶于有机溶剂。
遇碱时,内酯开环而生成二钠盐,发生重排,形成醌式结构而呈玫瑰红色,醌基是显色基团(红)。
其反应如下:因此化学实验时如果观察到酚酞由红色变为无色,我们容易想到的原因是溶液的pH降到低于8.2。
但刚才的实验显然并没有使溶液的pH降低。
那么哪些因素还可以使酚酞变为无色呢?通过查阅资料和研究发现,还有以下因素可以使酚酞从红色变为无色。
一、温度升高可以使酚酞的弱碱溶液由红色变为无色刚才的实验中将镁条投入到滴加了两滴酚酞的冷水中,加热至沸腾发现原先溶液的浅红色褪去,冷却后溶液又呈浅红色。
通过对比实验可以发现,在Mg(OH)2稀溶液、具有相近离子强度的Ba(OH)2稀溶液和离子强度相差较大的NaOH稀溶液,以及与Mg(OH)2稀溶液可能存在胶体吸附的Ca(OH)2稀溶液中滴加酚酞,都有加热—褪色—冷却—显色的现象,情况基本一致,说明离子强度和胶体吸附对此实验中酚酞红色褪去影响不大。
所以,这个实验中温度是酚酞褪色的主要影响因素。
在稀碱溶液中加入2滴酚酞试剂显红色,将其加热温度至92℃左右时可以明显地观察到酚酞红色褪去。
原因是酚酞指示剂在溶液中存在一个无色与红色醌式的平衡,当溶液温度升高,平衡向生成无色的方向移动。
所以酚酞的弱碱溶液低温红色,高温无色。
酚酞的结构式及酸碱变色原理

酚酞的结构式及酸碱变色原理
酚酞是一种弱有机酸,在pH<8.2的溶液里为无色的内酯式结构,当pH>8。
2时为红色的醌式结构.
酚酞的醌式或醌式酸盐,在碱性介质中很不稳定,它会慢慢地转化成无色羧酸盐式;遇到较浓的碱液,会立即转变成无色的羧酸盐式.所以,酚酞试剂滴入浓碱液时,酚酞开始变红,很快红色退去变成无色。
酚酞为白色或微带黄色的细小晶体,难溶于水而易溶于酒精。
因此通常把酚酞配制成酒精溶液使用。
当酚酞试剂滴入水或中性、酸性的水溶液时,会出现白色浑浊物,这是由于酒精易溶于水,使试剂中难溶于水的酚酞析出的缘故.
从结构式可以得知,酚酞中也含有酚羟基,能与三价铁离子作用呈紫色(酚与Fe3+呈紫色,但邻硝基苯酚和邻磺基苯酚与Fe3+作用不呈紫色)。
三种常见酸碱指示剂性质及其变色原理

三种常见酸碱指示剂性质及其变色原理.酸碱指示剂的变色原理专题简介---团队。
精益求精问问原创:SOSO小虾编辑整理及扩充人们在实践中发现,有些有机燃料在不同的酸碱性溶液中能显示不同的颜。
这种借助其颜色变色来指示溶液pH色。
于是,人们就利用它们来确定溶液的的物质叫做酸碱指示剂。
pH石蕊酸碱指示剂一般是有机弱酸或有极弱碱。
它们的变色原理是由于其它分子的溶和电离出来的离子的结构不同,因此分子和离子的颜色也不同。
在不同pH液里,由于其分子浓度和离子浓度的比值不同,因此显示出来的颜色也不同。
代HIn例如,石蕊是一种有机弱酸,它是由地衣值得的一种蓝色色素。
如果用表石蕊分子,HIn在水中发生下列电离:HIn(红色[酸色])←=→H++In-(蓝色[碱色])(注:←=→代表可逆符号,下同).石蕊什么情况下变色?使溶分子是其存在的主要形式,在酸性溶液里,液呈红色;(由于[H+]增大,平衡向左移)在碱性溶液里,石蕊水解发生的电离平衡向右移动,电离产生的酸根离子是其存在的主要形式,故使溶液呈蓝色;(由于[OH-]增大,平衡右移)在中性溶液里,分子和酸根离子共存,因而溶液呈紫色。
([HZ]=[Z-])遇酸变红 PH<5.0遇碱变蓝 PH>8.0石蕊是什么物质?石蕊蓝紫色粉末。
是从植物中提取得到的蓝色色素,能部分地溶解于水而显蓝色。
石蕊是一种常用的指示剂,变色范围是pH5.0—8.0之间。
石蕊精蕊石含中蕊石于由是用作剂示指起.(C7H7O4N)的原因。
其原理是石蕊也是一种弱酸在中性溶液中:[HZ]=[Z-]在酸性溶液中:由于[H+]则大,平衡向左移,溶液呈红色。
在碱性溶液中:由于[OH-]增大,平衡右移,则溶液呈蓝色。
[石蕊试液的配制] (1)先用热酒精溶解去除杂质,把酒精倾去。
(2)加水溶解石蕊,搅拌、静置、过滤。
(3)滤液稀释至1%即得石蕊试液。
石蕊(shirei)(Cladonia)地衣门、石蕊科中的石蕊属。
酚酞试剂有什么样的作用?

酚酞试剂有什么样的作用?学过化学的人都知道,为了知道一样东西的酸碱度,通常需要使用酸碱指示剂来进行测试,酚酞试剂其实就是一种酸碱指示剂。
正常情况下,酚酞试剂遇到酸性物质不会变色,遇到中心的物质也不会变色,但是遇到碱性的物质就会变成红色,所以在酸碱滴定的时候经常被使用。
★第一、化学用途酚酞溶液是一种酸碱指示剂。
酚酞是一种弱有机酸,在pH<8.2的溶液里为无色的内酯式结构,当8.2醌式结构。
酚酞的变色范围是8.2~10.0,所以酚酞只能检验碱而不能检验酸。
(浅红色)(红色)酚酞作为一种常用指示剂,广泛使用于酸碱滴定过程中。
通常情况下酚酞遇酸溶液不变色,遇中性溶液也不变色,遇碱溶液变红色。
然而,酚酞在强碱中由红色迅速退为无色,而在浓酸中也会变色,在稀酸溶液中酚酞滴加过量造成沉淀,使溶液变成白色浑浊。
(这是由于酒精易溶于水,使试剂中难溶于水的酚酞析出的缘故。
)酚酞的醌式或醌式酸盐,在碱性介质中很不稳定,它会慢慢地转化成无色羧酸盐式;遇到较浓的碱液,会立即转变成无色的羧酸盐式。
所以,酚酞试剂滴入浓碱液时,酚酞开始变红,很快红色退去变成无色。
酚酞遇浓硫酸变橙色。
★第二、发现过程酸碱指示剂是检验溶液酸碱性的常用化学试剂,像科学上的许多其它发现一样,酸碱指示剂的发现是化学家善于观察、勤于思考。
勇于探索的结果。
300多年前,英国年轻的科学家罗伯特·波义耳在化学实验中偶然捕捉到一种奇特的实验现象,有一天清晨,波义耳正准备到实验室去做实验,一位花木工为他送来一篮非常鲜美的紫罗兰,喜爱鲜花的波义耳随手取下一块带进了实验室,把鲜花放在实验桌上开始了实验,当他从大瓶里倾倒出盐酸时,一股刺鼻的气体从瓶口涌出,倒出的淡黄色液体冒白雾,还有少许酸沫飞溅到鲜花上,他想“真可惜,盐酸弄到鲜花上了”,为洗掉花上的酸沫,他把花放到水里,一会儿发现紫罗兰颜色变红了。
当时波义耳既新奇又兴奋,他认为,可能是盐酸使紫罗兰颜色变红色,为进一步验证这一现象,他立即返回住所,把那篮鲜花全部拿到实验室,取了当时已知的几种酸的稀溶液,把紫罗兰花瓣分别放入这些稀酸中,结果现象完全相同,紫罗兰都变为红色。
酸碱指示剂的应用

酸碱指示剂的应用酸碱指示剂是一种可以通过颜色变化来指示溶液酸碱性质的物质。
它们广泛应用于化学实验、分析测试以及许多日常生活场景中。
本文将探讨酸碱指示剂的原理、常见的酸碱指示剂种类以及它们在实际应用中的作用。
一、酸碱指示剂的原理酸碱指示剂的变色原理基于溶液在酸碱度变化下,指示剂分子内部产生结构变化而引起的颜色变化。
具体来说,酸碱指示剂分子中含有一种特定的色基团,它的吸收光谱会随着电离程度的变化而发生颜色变化。
当溶液为酸性时,色基团会处于酸性离子状态,吸收波长较长,溶液呈现红色或橙色;当溶液为碱性时,色基团会处于碱性离子状态,吸收波长较短,溶液呈现绿色、蓝色或紫色。
二、常见的酸碱指示剂种类1. 酚酞(Phenolphthalein)酚酞是一种常见的酸碱指示剂,通常呈现无色的状态,在酸性条件下会变成红色。
酚酞广泛应用于酸中和滴定实验中,常与酸碱物质进行反应,通过观察颜色变化来确定滴定终点。
2. 甲基橙(Methyl Orange)甲基橙是另一种常用的酸碱指示剂,其呈红色或橙色状态。
在酸性条件下,甲基橙显示红色;而在碱性条件下,它会变成黄色。
这种指示剂通常用于酸碱滴定实验中,如测定弱酸或弱碱的溶解度等。
3. 酚酞磷酸盐(Phenolphthalein Phosphate)酚酞磷酸盐是一种特殊的指示剂,它在溶液中通过与酸性离子形成络合物而呈现特殊的颜色变化。
酚酞磷酸盐广泛应用于生化实验中,如蛋白质浓度测定、酶活性测定等。
三、酸碱指示剂的应用1. 酸碱滴定实验在酸碱滴定实验中,酸碱指示剂用于确定滴定反应的终点。
通过观察指示剂的颜色变化,可以判断反应物的摩尔比例以及化学反应的进行程度。
2. 水质测试在水质测试中,我们常使用酸碱指示剂来检测水样中酸碱性质的强度。
通过测试水样的酸碱性,可以快速了解水质的健康状况。
3. 家庭生活酸碱指示剂在日常生活中也有一定的应用。
例如,它可以用于检测家庭用品的酸碱性质,如洗涤剂、洁厕剂等。
红色酚酞溶液逐渐褪色的原因探究

红色酚酞溶液逐渐褪色的原因探究摘要对红色酚酞逐渐褪色的原因进行了实验探究,其目的是训练学生的科学探究能力。
在实验探究中,学生从中发现:这种红色酚酞醌式结构能够自动转化为无色酚酞甲醇式结构,其转化速度随氢氧根离子浓度增大而加快,此过程是一个放热的过程;而与空气中的二氧化碳无关。
在一定的碱性条件下(氢氧化钠溶液的浓度<30%时),无色酚酞甲醇式结构的热稳定性比红色酚酞醌式结构的热稳定性差。
关键词红色酚酞自然褪色原因探究在化学实验教学中,有许多化学实验问题可作为实验探究课题,让学生进行实验探究,可培养学生的科学探究能力。
例如,我们经常会看到:当无色的酚酞溶液滴入到碱性溶液(如氨水、氢氧化钠、氢氧化钾等溶液)中时,无色溶液立即变成红色。
随后,红色溶液又逐渐地褪成无色,而且褪色的速度有快有慢。
对于这种异常实验现象产生的原因,我们曾在课堂上就此问题提出设问,但学生的答案五花八门,可归纳为3个方面:(1)红色酚酞结构被空气中的氧气氧化;(2)红色酚酞溶液与空气接触时,吸收了空气中的二氧化碳,使其溶液的pH降低到8以下,红色酚酞结构又转化为无色酚酞分子结构;(3)红色酚酞结构自动转化成另外一种无色酚酞结构。
究竟哪种推测正确、合理,实际情况又是怎样的?对此,我们组织了学生分组展开实验探究,并从中获得了正确的解释。
1实验用品1 %酚酞溶液,稀硫酸(1∶4),氢氧化钠溶液(1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%);大试管10支,酒精灯1盏,试管夹1支,橡皮塞5个。
2实验探究酚酞是一种弱的有机酸,也是常用的酸碱指示剂。
在溶液里,随着溶液酸碱性的变化,酚酞分子结构发生转化而显示出不同的颜色:无色酚酞结构红色酚酞结构。
这种转化过程是一个可逆的过程,学生对此很熟悉。
在碱性溶液中,红色酚酞为什么会逐渐褪色?对此,我们进行了如下实验探究。
2.1不同条件下的酚酞与氢氧化钠溶液作用[假设与猜测]在碱性溶液中,假如红色酚酞褪色是与空气中的二氧化碳有关,那么,只要验证红色酚酞溶液在密闭的容器内不会自然褪色即可。
石蕊和酚酞的变色规律口诀

石蕊和酚酞的变色规律口诀石蕊和酚酞是常见的实验试剂,它们的变色规律可以用口诀来记忆。
以下就是石蕊和酚酞的几条变色规律口诀:石蕊:苯乙烯加热,变黄蓝更鲜红酚酞:三氢氧化硅,蓝变黑黄到绿石蕊的变色口诀记住了,就知道它是一种变色剂,能在加热时发生颜色变化。
而酚酞的变色口诀记住了,则说明它也能够在空气中发生颜色变化,能够受到氧化作用而发生颜色变化。
石蕊与酚酞的变色原理都很简单,它们都有一定的光谱性质。
石蕊内部充满了柔性分子,而酚酞则有着强力的共价键,对光敏感。
一旦它们受到热量或氧化作用,便会吸收变化的波长,而从而变色。
换句话说,石蕊的变色原理是:热量的加热会改变石蕊内部分子的排列结构,使原本透明的物质发生变色。
而酚酞的变色原理则是:由于氧化作用,酚酞结构中的氢原子被氧化,从而使原本透明的物质发生变色。
除了加热和氧化外,石蕊和酚酞还有一种现象,就是吸收光线的吸收谱,从而发生变色。
它们的吸收谱都有自己的特定波长,受到不同波长的光照射后便会变色。
石蕊是一种可以自发性变色的染料,它的变色有三种方式:一是加热,经历加热后可以变色;二是吸收光线,受到不同波长的光照射而变色;三是受到氧化作用,氧化原子进入结构而变色。
酚酞也是一种可以自发性变色的染料,它的变色是通过氧化作用变色的。
在空气中,它会受到氧化剂的作用,苯乙烯酮结构中的氢原子被氧化,从而使原先的蓝色变成黑色、黄色或绿色。
综上所述,石蕊和酚酞的变色规律是可以被口诀记忆的,其变色原理就是受到热量和氧化作用或吸收不同波长光照射而变色。
因此,使用石蕊和酚酞时,要记住它们的变色规律口诀,及早了解它们的变色原理,以正确运用它们作为实验试剂。
酚酞变色范围

酚酞变色范围酚酞是一种常用的指示剂,能够通过颜色的变化来指示物质的酸碱性质。
它是一种有机化合物,化学名为2,7-二羟基-9,10-二氧蒽(简称酚酞)。
在酸性条件下,酚酞呈红色;而在碱性条件下,则会呈现黄色。
本文将介绍酚酞的变色范围以及其在实际应用中的一些例子。
酚酞的理化特性使得它成为一种理想的酸碱指示剂。
它的变色可以在酸性和碱性溶液之间进行反复。
其变色范围一般为pH 8.2 - pH 10.0,在这个范围内,酚酞的颜色会明显地发生变化。
当溶液的pH 值低于8.2时,酚酞呈现红色,而当溶液的pH值高于10.0时,酚酞呈现黄色。
因此,我们可以利用酚酞的这一特性来判断溶液的酸碱性质。
酚酞广泛应用于各种实验室和工业研究中。
例如,它可以用来检测水中酸性物质的浓度。
在实验室中,我们可以将一滴酚酞溶液加入待测溶液中,通过颜色的变化来判断酸性物质的浓度。
当溶液酸性较强时,酚酞会变成红色;而当溶液酸性较弱时,则会呈现橙色或淡红色。
这样,我们可以根据颜色的深浅来估计溶液中酸性物质的浓度。
另外,酚酞还被广泛应用于制药工业中,用来检测药品中的碱性物质。
对于制药企业来说,药品的质量和纯度至关重要。
酚酞可以在制药过程中作为指示剂来检测药品中是否含有碱性杂质。
当药品中含有碱性物质时,与酚酞反应后,溶液会呈现黄色。
这样,制药企业可以通过观察溶液的颜色来判断药品中是否存在碱性物质,并及时对产品进行调整。
除了上述实验室和工业应用,酚酞还有一些其他的应用领域。
例如,在农业领域,酚酞可以用来检测土壤的酸碱性质。
不同植物对土壤的酸碱度有不同的要求,通过检测土壤的酸碱性,可以根据酚酞的颜色变化来判断种植适合的作物。
另外,在食品工业中,酚酞可以用来检测果汁、酱油等食品中的酸碱性质,以确保产品的质量和安全性。
总结起来,酚酞是一种常用的酸碱指示剂,其变色范围为pH 8.2 - pH 10.0。
通过观察溶液的颜色变化,我们可以判断酸碱性质以及物质的浓度。
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酚酞的结构式及酸碱变色原理
酚酞是一种弱有机酸,在pH<8.2的溶液里为无色的内酯式结构,当pH>8.2时为红色的醌式结构。
酚酞的醌式或醌式酸盐,在碱性介质中很不稳定,它会慢慢地转化成无色羧酸盐式;遇到较浓的碱液,会立即转变成无色的羧酸盐式。
所以,酚酞试剂滴入浓碱液时,酚酞开始变红,很快红色退去变成无色。
酚酞为白色或微带黄色的细小晶体,难溶于水而易溶于酒精。
因此通常把酚酞配制成酒精溶液使用。
当酚酞试剂滴入水或中性、酸性的水溶液时,会出现白色浑浊物,这是由于酒精易溶于水,使试剂中难溶于水的酚酞析出的缘故。
从结构式可以得知,酚酞中也含有酚羟基,能与三价铁离子作用呈紫色(酚与Fe3+呈紫色,但邻硝基苯酚和邻磺基苯酚与Fe3+作用不呈紫色)。