При добавлении метилового оранжевого (метилоранжа) в раствор фосфорной кислоты ( ) происходит изменение окраски индикатора, обусловленное концентрацией ионов водорода и многоосновным характером кислоты. Химизм процесса и изменение цвета Метиловый оранжевый — это кислотно-основный индикатор, точка перехода которого лежит в диапазоне pH 3,1–4,4.
- В сильнокислой среде ( ) индикатор находится в протонированной форме и имеет красный цвет. В интервале от 3,1 до 4,4 цвет меняется на оранжевый. В слабокислой, нейтральной и щелочной средах ( ) он приобретает желтый цвет.
Фосфорная кислота является электролитом средней силы и диссоциирует ступенчато. При растворении в воде создается достаточно высокая концентрация ионов , чтобы среда стала кислой. Зависимость от концентрации Цвет метилоранжа в растворе фосфорной кислоты напрямую зависит от молярности раствора:
- Концентрированные и умеренно разбавленные растворы:
За счет первой ступени диссоциации:
Значение обычно оказывается ниже 3,1. В таких условиях метилоранж окрашивает раствор в розово-красный или красный цвет. Сильно разбавленные растворы:
Если концентрация кислоты крайне мала, значение может подняться выше 3,1. В этом случае раствор станет оранжевым.
Практическое значение в титровании При титровании фосфорной кислоты щелочью (например, ) с использованием метилоранжа важно учитывать следующее:
- Метилоранж меняет цвет с красного на желтый, когда оттитрована только первая ступень фосфорной кислоты.
- В этот момент кислота нейтрализуется до дигидрофосфата натрия:
Точка эквивалентности по метилоранжу наступает при , что близко к верхней границе перехода индикатора. Поэтому раствор в конце титрования становится отчетливо желтым.
Сводная таблица
| Состояние раствора | Значение pH | Окраска метилоранжа |
|---|---|---|
| Стандартный раствор | Красный / Розовый | |
| Точка перехода | Оранжевый | |
| Конец 1-й ступени титрования | Желтый |
Я могу рассчитать точное значение pH для конкретной концентрации фосфорной кислоты или подобрать другой индикатор для определения второй ступени диссоциации. Что из этого мне сделать?