перегруппировку молекул—изомеризацию. Например, для фенолфталеина существует равновесие между бензольной и хиноидной структурами. Хиноидная структура является «носителем цвета» или хромофором. В концентрированных растворах щелочной фенолфталеин присоединяет ОН "-ионы, что приводит к повторному обесцвечиванию. Это изменение окраски связано со следующей реакцией:

Ind2- Ind3"

Окраска характерна для формы Ind2-, имеющей хиноидное кольцо вместо бензольного. Форма Ind3- окраски не имеет.

Ионную и хромофорную теории индикаторов следует рассматривать как теории, которые дополняют друг друга.

Хромофорную теорию индикаторов называют также <ош-мической», так как изменение цвета по этой теории связано с изменением строения молекул. Например, окраска фенолфталеина, когда он находится в форме Ind2-, связана с хиноидным кольцом, которое и является хромофором, т. е. «носителем цвета». Переход хиноидного кольца в бензольное приводит к обесцвечиванию индикатора, так как бензольное кольцо не является хромофором.

Было также установлено, что окраска соединений с хромофорными группами усиливается, если в стуктуру молекулы индикатора дополнительно ввести группы, названные ауксохромами. К таким группам относят —ОН, —NH2, —N(CH3)2, —N(C2H5)2, —ОСН3. Сами по себе эти группы не сообщают окраску соединениям, но присутствие вместе с хромофорами усиливают их действие. В дальнейшем было установлено, что роль хромофора играют не группы атомов, а отдельные координационно-ненасыщенные атомы прежде всего углерода, азота и кислорода. Для этих элементов координационное число равно 4. Если же указанные атомы будут в соединениях координационно ненасыщенны, т. е. связаны с меньшим числом атомов чем 4, то последние могут играть роль хромофоров при условии, если само соединение является солеобразным. При таком сочетании проявляется интенсивная окраска. Если этих условий нет, то нет и окраски.

В настоящее время изменение окраски как индикаторов, так и вообще органических соединений связывают с изменением п-электронной системы молекул окрашенных веществ. Если электроны в молекуле могут более свободно перемещаться, то такое соединение способно поглощать более длинные волны.

Поглощение света является следствием изменений в электронных системах молекул индикаторов. Эти изменения объясняют окраску не только кислотно-основных, но и окислительно-восстановительных, адсорбционных и комплексометрических индикаторов.

Выбор индикаторов. Кривые титрования показывают, что точка эквивалентности при титровании различных кислот и оснований может находиться при различных значениях рН как в нейтральной, так и в кислой и щелочной областях. Однако различные индикаторы, как это видно из табл. 12, меняют свою окраску также при различных значениях рН. Для каждого индикатора существует свой интервал перехода, выраженный в единицах рН. Кроме интервала перехода индикаторы принято еще характеризовать показателем титрования рТ, указывающим значение рН, до которого следует титровать с данным индикатором. Каждый индикатор имеет свое характерное значение рТ. Из изложенного вытекает, что индикаторы сами по себе указывают не на точку эквивалентности, а только на некоторое значение рН с относительно небольшой точностью. Данный индикатор можно применить для титрования определенной пары кислота — основание, только в том случае, если показатель титрования совпадает со скачком титрования в данном титриметрическом определении. Если этого совпадения нет, то индикатор непригоден для установки конечной точки титрования. .Правильный выбор индикатора в связи с этим приобретает важное значение, так как без этого нельзя получить точные результаты анализа. Правильный выбор индикатора можно осуществить, если известны интервал перехода окраски индикатора и скачок титрования. Интервал перехода индикатора должен по возможности совпадать со скачком титрования, а показатель титрования индикатора рТ—с рН в точке эквивалентности.

Рассматривая кривые титрования (см. § 5 данной главы), мы выделили три типа кривых. В соответствии с этими типами кривых мы рассмотрим три подхода к выбору индикатора. , 1. При титровании сильной кислоты сильным основанием (концентрация обоих растворов 0,1 М) резкий скачок наблюдается в интервале рН 4,3—9,7. В этот промежуток укладываются полностью или частично интервалы перехода следующих индикаторов из табл. 12: метиловый оранжевый, метиловый красный, фенолфталеин. Из этого перечня предпочтение оказывают метиловому красному и метиловому оранжевому, поскольку на них не влияет диоксид углерода, поглощаемый из воздуха. Если нитровать 1М раствор HCI 1 М раствором NaOH, можно брать любой индикатор, интервал перехода которых находится в границах рН 3,3—10,7. Переход окраски будет резок. При титровании 0,1 М раствора НС1 0,1 М раствором NaOH с метиловым оранжевым ошибка титрования будет равна 0,2%. Если взять

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию