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Indikatorwirkung von Phenolphthalein

Farbstoffe und Farbigkeit / Farbstoffe / Triphenylmethanfarbstoffe
Besonders bekannt ist die Verwendung von Phenolphthalein als Basenindikator. Dabei wird sein Umschlagen bei pH=8,2 von farblos zu rosa – violett genutzt, dem folgendes chemisches Gleichgewicht (es ist also immer von Verhalten der Mehrzahl der Moleküle die Rede) zu Grunde liegt:

phenolphthalein 1 umschlag.wmf

 

Bei pH=8,2 erfolgt Deprotonierung an beiden Hydroxygruppen


phenolphthalein 1 umschlag mesomerie.wmf

Tatsächlich ist das so geschaffene Anion aber noch nicht der für die bekannte rosa – violette Färbung verantwortlich. Es ist vielmehr eine von drei mesomeren Grenzstrukturen, von denen nur in zweien ein chinoides System als Chromophor enthalten ist

 

Zur Farbigkeit führende Resonanzstrukturen in Phenolphtalein

 

Kaum bekannt ist hingegen, dass Phenolphtalein bei pH – Werten < 0 rot und bei pH > 12 erneut farblos wird. Im ersten Fall ist im extrem sauren die Protonierung des Lacton – Ringes dafür verantwortlich. Sie führt zu seiner Öffnung und lässt ein Carbokation und eine Carboxygruppe zurück

phenolphthalein 2 umschlag.wmf

Farbumschlag im extrem sauren: die Lösung wird rot, verantwortlich sind dafür vermutlich Mesomere Grenzstrukturen des durch die Deprotonierung gebildeten Carbokations(+)(rechts)

Im sehr stark basischen Milieu lagert sich ein Hydroxyd – Ion an die Struktur an, die wir schon aus dem mäßig basischen kennen, was zu Entfärbung führt

phenolphthalein 3 umschlag.wmf

Dritter Umschlag von Phenolphthalein: Bei pH < 12 liegt das Molekül als 3faches, farbloses Anion vor.

 

Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Organische Chemie

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    • Hybridisierung
    • Hybridorbitale
    • Übersicht über die Bindungstypen
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    • Einleitung zu Nomenklatur nach IUPAC
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    • Einleitung zu Labormethoden
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  • Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen
    • Einleitung zu Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen
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      • Einleitung zu Carbonylverbindungen: Aldehyde und Ketone
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        • Einleitung zu Reaktionen von Aldehyden und Ketonen
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    • Einleitung zu Aromaten – Aromatische Kohlenwasserstoffe
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      • Einleitung zu Benzol: Eigenschaften und aromatische Struktur
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    • Mesomerie = mesomere Grenzstrukturen
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      • Einleitung zu Typische aromatische Reaktionen
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      • Übersicht der Arten der elektrophilen aromatische Substitution
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    • Einfluss der Molekülstruktur auf das Reaktionsverhalten
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        • Einleitung zu Triphenylmethanfarbstoffe
        • Synthese der Triphenylmethanfarbstoffe am Beispiel des Phenolphthaleins
        • Indikatorwirkung von Phenolphthalein
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