¿Cuál es el significado del rango de pH de los indicadores?

Los indicadores son ácidos y bases realmente débiles donde el ácido débil tiene un color y la base débil conjugada tiene un color diferente. En general, solo usaría unas pocas gotas del indicador para que no cambie el pH de la solución, pero está influenciado por el pH. En ácido, principalmente la forma ácida del indicador estará presente, por lo que verá ese color. A medida que el pH aumenta porque agrega base, las cantidades relativas del ácido conjugado indicador y la base cambian hasta que ve que el color base domina. Este cambio ocurre cuando el pH de la solución pasa a través de la región tampón del sistema indicador. Esto se centra en pKa. Entonces, cuando pH = pKa (indicador) el indicador estará a la mitad de su cambio de color porque lo otro que sucede cuando pH = pKa son los moles de ácido indicador = moles de base conjugada de indicador. El rango del tampón se extiende típicamente a través de aproximadamente dos unidades de pH. Por lo tanto, en números redondos, el pKa de fenolftaleína es 9, por lo que la zona tampón para fenolftaleína será de pH 8-10. Esto se denomina rango de pH para este indicador y le dice al usuario aproximadamente cuándo cambiará el color. Si está titulando un ácido débil con una base fuerte y la base fuerte es de aproximadamente 0.1 M, entonces el pH permanecerá generalmente por debajo de 8 hasta que el ácido esté por desaparecer, con lo cual el pH se elevará repentinamente al pH de la solución base. Está agregando desde la bureta (aproximadamente 13). Por lo tanto, el indicador cambiará repentinamente de toda forma ácida a toda forma básica y verá un cambio de color en una gota o dos que indica que ha usado todo el ácido.

Cualquier sistema de titulación que tenga este cambio rápido de pH en el rango de pH de un indicador funcionará. Otros indicadores tienen rangos de pH que pueden ser bastante diferentes y serían útiles para sistemas ácido / base que alcanzan el punto final a diferentes valores de pH.