(5.1.2)


[H,Oł][In-]

[HIn]

stąd stężenie jonów hydroniowych:

(5.1.3)

[In J

czyli:

pH = plCm-log^    C,(5.1.4)

Pn ]

Wartość pH, przy której obie formy wskaźnika występują w roztworze w jednakowych stężeniach, a więc [In-] = [HIn], nazywa się wykładnikiem wskaźnika i oznacza symbolem pATran.

Zmianę barwy wskaźnika dwubarwnego zauważa się, gdy około 10% wskaźnika przejdzie w postać inaczej zabarwioną. Wówczas widoczna jest barwa przejściowa, którą rozróżnia się jeszcze przy około 10% nie zmienionego wskaźnika. Zmiana barwy wskaźnika dwubarwnego przebiega w przedziale wartości stosunku:

'“”1 = 10 i

Bili

(5.1.5)

On']

Pn]

Podstawiając wzory (5.1.5) do równania (5.1.4) otrzymujemy:

dla«=10

[In-]

pH = pAT-l

(5.1.6)

dla™ =0,1 Pn']

pH = pK + 1

(5.1.7)

Jak wynika ze wzorów (5.1.6) i (5.1.7) całkowita zmiana barwy wskaźnika występuje w zakresie dwóch jednostek pH. Zakres pH, w którym występuje przejściowe zabarwienie wskaźnika nazywa się zakresem zmiany

k


barwy wskaźnika. Zakres zmiany barwy zawarty jest najczęściej w obrąbie dwóch jednostek pH, jednak bardziej czułe wskaźniki posiadają mniejszy zakres zmiany barwy, np.: oranż metylowy (około 1,3 jednostki pH).

W przypadku wskaźników jednobarwnych widoczna jest tylko jedna barwna postać wskaźnika. Wartość pH, przy której obserwuje się początek zabarwienia, wyraża się wzorem:

pH = pKmn -l°g^ = PKHi„-logCHln ~^ 1    (5.1.8)

[In ]    [In ]

jeśli CHin jest dużo większe od stężenia [In-], wówczas:

pH = ptf„In-log-^-    (5.1.9)

[In ]

po przekształceniu równania (5.1.9) otrzymuje się:

pH = p£Hln - logc^ + log[In-]    (5.1.10)

Z równania (5.1.10) wynika, że zakres zmiany barwy wskaźników jednobarwnych zależy od całkowitego stężenia dodanego wskaźnika. Zwiększenie 10-krotnie stężenia wskaźnika jednobarwnego spowoduje zmianę pH o 1. Wskaźniki jednobarwne należy zatem stosować zawsze w jednakowym stężeniu.

Najczęściej stosowane wskaźniki pH zestawiono w tabeli 5.1.

139