Indikatoren

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Indikatoren sind Verbindungen, die abhängig vom pH-Wert eine unterschiedliche Farbe annehmen können. Allgemein besteht ein Säure-Base-Indikator aus einem konjugierten Säure-Base-Paar abgekürzt: HInd/Ind^-.

Abbildung 24: Gleichgewicht eines allgemeinen Indikators

Die Farbveränderungen der Indikatoren beruhen in der Regel auf Strukturveränderungen in ihren Molekülen, die durch Protonenübergänge bewirkt werden. Die Strukturänderung hat zur Folge, dass das Molekül je nach pH-Wert Licht einer bestimmten Farbe absorbieren kann und wir somit den pH-Wert-Wechsel optisch wahrnehmen können. Da es sich bei den Indikatoren oft um organische Moleküle handelt, wird erst in dem Kapitel über Lichtabsorption genauer eingegangen. Die Empfindlichkeit unseres Auges ist jedoch begrenzt. Um die Farbe B deutlich zu erkennen (siehe Abbildung 24), muss die Konzentration von Ind^- mindestens das Zehnfache der Konzentration von HInd betragen. Die Farbe A erkennt man erst, wenn die Konzentration von HInd mindestens das Zehnfache der Konzentration von Ind^- beträgt.

Tabelle 5: Bekannte Indikatoren, der Umschlagbereich und Farbwechsel

Gelangt ein Tropfen Indikator-Lösung in eine saure bzw. alkalische Lösung, so verschiebt sich das Gleichgewicht in Abbildung 24 nach links bzw. nach rechts, ähnlich wie in einem Puffersystem. Somit kann die Puffergleichung auch auf ein Indikatorsystem übertragen werden.

Abbildung 25: Übertragene Puffergleichung auf einen Säure-Base-Indikator

Merke

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Merke: Säure-Base-Indikatoren sind in der Regel Systeme aus schwachen organischen Säuren und deren konjugierten Basen. Die Lösung der sauren Form unterscheidet sich farblich von der Lösung der basischen Form.

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