pH-Indikator - Neutralpunkt oder Äquivalenzpunkt?
Zeigt ein pH-Indikator bei einer Säure-Base-Titration den Neutralpunkt oder den Äquivalenzpunkt an?
1 Antwort
Weder noch.
Ein Indikator hat einen bestimmten pH-Bereich, in dem die Farbe kippt; der ist ungefähr zwei pH-Einheiten breit. Er zeigt also an, ob der pH oberhalb oder unterhalb dieses Umschlagspunktes liegt (eigentlich sollte man „Umschlagsbereich“ sagen).
Jeder Indikator hat seinen eigenen Umschlagbereich, und jede Titration hat einen pH-Sprung am Äquivalenzpunkt. Wenn man eine Titration plant, dann wählt man den Indikator so, daß sein Umschlagsbereich innerhalb des pH-Sprunges für diese Titration liegt. Dann zeigt der Indikator den Äquivalenzpunkt an.
Als Beispiel zeige ich Dir die Titrationskurve von Maleinsäure mit NaOH (beide 0.1 mol/l):
Maleinsäure ist eine zweibasige Säure; die erste Stufe ist mittelstark (bereits in der Ausgangslösung ist ca. ⅓ der Säure deprotoniert), die zweite schwach. Das sieht man an den Hintergrundfarben (rot für die Säure, purpur für das Monoanion, blau für das Dianion), die schwarze Kurve zeigt den pH nach Zugabe einer bestimmten Menge NaOH.
Mit einem Indikator, der bei pH≈4 umschlägt (z.B. Bromkresolgrün), kann man den ersten Äquivalenzpunkt sehen, mit einem der bei pH≈10 umschlägt (z.B. Thymolphthalein) sieht man den zweiten. Ein Indikator, der im ungefähr Neutralen umschlägt, würde Dir bei dieser Titration aber überhaupt nicht helfen.
Jeder Indikator zeigt an, ob der pH oberhalb oder unterhalb des Umschlagpunktes liegt. In dem Sinn macht er schon eine Aussage. Aber sonst nichts — Phenolphthalein schlägt z.B. bei pH≈9 um, es macht also keinen Unterschied zwischen 7 und 0, das ist für Phenolphthalein beides einfach nur saurer als der Umschlagpunkt.
Angenommen man erkennt an dem pH-Indikator, dass es sich um pH-Wert 7 handelt, dann wäre dies der Neutralpunkt und nicht der Äquivalenzpunkt, oder? Somit kann man allein mit einem Universalindikator, den Äquivalenzpunkt überhaupt nicht ermitteln, richtig?
Universalindikatoren würden bei einer Titration einen unübersichtlichen Regenbogen ergeben, deshalb nimmt man sie nicht. Bei einer Titration willst DU nur den Sprung wissen, aber nicht die pH-Werte davor oder danach.
Danke für die ausführliche Antwort.