Klassische Theoriefrage

Beispiel:
Was versteht man unter Umschlagbereich eines Indikators? Welches Gleichgewicht stellt sich für den Indikator Bromthymolblau (symbolisiert durch HIn) in wässriger Lösung ein?

Indikatoren sind Farbstoffe die innerhalb eines bestimmten pH-Bereiches eine Farbänderung (Umschlagsbereich) zeigen.
Chemisch gesehen sind Indikatoren farbige schwache Säuren (HIn) oder schwache Basen (In^-) die je nach pH-Wert eine bestimmte Farbe besitzen. (HIn/In^- ist ein Säure/Base-Paar)

HIn	+	H2O	⇌	In-	+	H3O+
S1		B2		B1		S2
Farbe 1				Farbe 2

KS =	c(H3O+) . c(In-)   c(HIn)

⇒ c(H3O+) = KS ·

c(HIn)   c(In-)

| -log()

-log(c(H3O+)) = -log(KS) - log(

c(HIn)   c(In-)

)

pH = pKS + log(

c(In-)   c(HIn)

)

Einen Farbumschlag erkennt man erst falls:

• c(In-) = 10 · c(HIn), dann erhält man    c(In-)   c(HIn)  = 10 und pH = pKS + 1 oder falls • c(HIn) = 10 · c(In-), dann erhält man    c(In-)   c(HIn)  = 0,1 und pH = pKS - 1

pH = pKS ± 1   ⇒ Der Indikator hat einen       Umschlagsbereich von ΔpH = 2