Химические методы анализа - 58 стр.

      В ее основу положена теория электролитической диссоциации.                                HInd ↔ H+ + Ind−
      1. Все индикаторы – слабые электролиты, обладающие кислы-                                              +
ми и основными свойствами. Индикаторы, способные отдавать свои                                              ОН−
протоны, называются кислотными индикаторами и обозначаются                                                    ↓
HInd.                                                                                                       Н2О
                        HInd ↔ H+ + Ind−                                      В растворе увеличивается концентрация ионов Ind− и раствор
                   донор протона                                       примет 2 окраску, при этом индикатор диссоциирует полнее. Констан-
      Индикаторы же, способные присоединять протоны, называются        ту электролитической диссоциации индикатора представим в виде:
основными и обозначаются IndOH, IndNH2 и т.д. :                                                Кинд = [H+]·[Ind−]/[HInd]
                     IndOH ↔ Ind+ + OH−                                Так как Кинд является величиной постоянной, то прибавление в раствор
                акцептор протона
                                                                       кислоты ведет к увеличению [H+] и [НInd] и уменьшению [Ind−], т.е. к
      В обоих случаях Ind− и Ind+ - ионная форма соответствующего      усилению окраски, свойственной молекулярной форме индикатора.
индикатора.                                                            Прибавление в раствор щелочи вызывает обратное действие – усиле-
      Поэтому индикаторы, применяемые в методе кислотно-               ние окраски, свойственной ионной форме индикатора.
основного титрования, носят название кислотно-основных индика-               Таким образом, переход одной окраски, присущей молекулярной
торов.                                                                 форме кислотно-основного индикатора, в другую свойственную его
     2. Индикаторы метода нейтрализации (с переносом протона)          ионной форме, зависит от величины рН раствора.
обладают различной окраской в молекулярной и ионной формах.                   Теория Оствальда не была лишена недостатков и не давала объ-
       3.Изменение окраски индикатора является обратимым процес-       яснения следующим явлениям:
сом.                                                                          1) изменение окраски индикаторов происходит не мгновенно,
                  Основные положения теории                            что свойственно ионной реакции, а протекает несколько медленнее;
                                                                              2) изменение окраски индикаторов связано с изменением струк-
      Как уже отмечалось, индикаторы являются электролитами и          туры их молекул – внутримолекулярной перегруппировкой, вызывае-
диссоциируют в воде согласно уравнениям:
                                                                       мой действием ионов Н+ и ОН−.
                       HInd ↔ H+ + Ind−                  (а)
                     1 окраска          2 окраска
                                                                                    III.4.1.2. Хромофорная теория индикаторов
                     IndOH ↔ Ind+ + OH−                        (б)
                    1 окраска    2 окраска
                                                                                        Основные положения этой концепции:
      В водном растворе индикатор – кислота (а) - диссоциирует с вы-
                                                                             1) Окраска органических соединений (а кислотно-основные ин-
делением катиона Н+ и аниона Ind−. При растворении в воде устанав-
                                                                       дикаторы представляют собой именно органические соединения) обу-
ливается динамическое равновесие диссоциированных и недиссоции-
                                                                       словлена наличием в их молекулах определенных групп, называемых
рованных молекул индикатора. И если к этому раствору прилить рас-
                                                                       хромофорами:
твор кислоты, то происходит увеличение концентрации ионов водоро-
                                                                             азогруппа: −N=N−
да и равновесие (а) сдвигается влево (←), тем самым увеличивая кон-
                                                                             нитрозогруппа: −N=O
центрацию недиссоциированных молекул и раствор примет 1 окраску.
Если же прилить к раствору, содержащему индикатор, раствор щелочи,           нитрогруппа: −NO2
то появление в растворе гидроксид-ионов вызывает связывание ионов            хиноидная структура (группа): =С6Н4=
Н+ в слабо диссоциированные молекулы воды, что приводит к смеще-
                                                                              Помимо этих групп в индикаторах обычно присутствуют груп-
нию равновесия вправо (→):
                                                                       пы, называемые ауксохромами (−OH, −NH2, −NHR, −NR2). Эти группы
                                                                       сообщают соединениям кислотный или основный характер (помимо
                                                                       этого они способствуют углублению окраски индикатора).

                                  115                                                                  116