1. 분자 구조 및 색상 :
* 산성 형태 : 표시기 염료는 특정 분자 구조를 가지고 있으며, 이는 산성 형태와 기본 형태의 두 가지 형태로 존재할 수 있습니다. 산성 용액에서, 지표 분자는 산성 형태 일 것이다. 이 형식은 일반적으로 특정 색상을 가지고 있습니다.
* 기본 형태 : 기본 솔루션에서, 지표 분자는 다른 색상을 가진 기본 형태에있을 것이다.
2. 평형 및 색상 변화 :
* 평형 : 지표 분자는 산성과 기본 형태 사이의 평형으로 존재합니다. 이 평형의 위치는 용액의 pH에 의해 결정된다.
* 색상 변화 : 용액이 산성 인 경우, 더 높은 농도의 H+ 이온이 있습니다. 이들 이온은 기본 형태의 지표와 반응하여 평형을 산성 형태로 이동시킨다. 이로 인해 지표의 산성 형태에 해당하는 색상 변화가 발생합니다.
* 반대로 : 기본 솔루션에서, H+ 이온의 농도는 낮아서 지표가 주로 기본 형태로 존재할 수있게하므로 기본 형태의 기본 형태에 해당하는 색상 변화가 발생합니다.
3. 예 :
* Phenolphthalein : 이 지표는 산성 솔루션에서 무색이지만 기본 솔루션에서 분홍색으로 변합니다. 이는 페놀프탈레인 분자가 기본 용액에서 수산화물 이온 (OH-)을 얻을 때 구조적 변화를 겪기 때문입니다.
4. 전환 범위 :
* 각 표시기에는 "전이 범위"라는 특정 pH 범위가 있습니다. 이 범위는 지표의 PKA에 의해 영향을받으며, 이는 산도의 척도입니다.
예를 들어, Phenolphthalein의 전환 범위는 8.2 ~ 10.0입니다. 이 범위 내에서, 지표는 pH가 증가함에 따라 점차 무색에서 분홍색으로 변합니다.
요약 :
pH 지표 염료는 산성 형태와 기본 형태의 색상 차이를 악용하여 작동합니다. 이들 형태 사이의 평형은 용액에서 H+ 이온의 농도에 의해 영향을받으며, 용액의 산도 또는 염기성을 반영하는 색상의 변화를 초래한다.
