|
 |
|
koje su vrste i nacini djelovanja indikatora?gdje se primjenjuju?
|
|
Ime i prezime:
sanela mislimi
medi.mislimi@vt.hinet.hr
|
 |
 |
Indikatori su tvari koje promjenom nekog uočljivog svojstva, najčešće boje, ukazuju na procese koji nas zanimaju u promatranom sustavu.
Kako funkcionira indikator? Jednostavno reagira s tvari koju dokazuje, a nastali spoj razlikuje se u boji od slobodnog indikatora. Bezvodni bakrov(II) sulfat je bijel. S vodom daje modru galicu, promjena se lijepo vidi pa ovaj spoj može biti indikator za tekuću vodu. Sredstva za sušenje obično su obojena plavo ako su suha, i ružičasto kad se navlaže. To je zbog dodanog kobaltova(II) klorida, također indikatora za vodu.
U analitičkoj, a zapravo i drugim granama kemije, jedna od često korištenih tehnika je titracija. Neću sada opisivati detaljno što je titracija, samo: dodajemo jedan reagens poznate koncentracije (standardnu otopinu) u uzorak (ili obratno) u kojemu je otopljena tvar čiju koncentraciju/količinu želimo odrediti; dvije tvari reagiraju brzo i potpuno, a mi želimo dodati upravo toliko reagensa da na kraju u otopini nema ničega u suvišku, kada je količina dodane tvari jednaka količini tvari u uzorku ili je u nekom drugom množinskom odnosu - 1:2, 2:1, 2:3, 1:3... kako već reagiraju. Glavni problem u titracijama je indikacija završne točke titracije, tj. kako znati kad smo gotovi s titracijom? Tu nam pomažu indikatori, samo trebamo izabrati indikator koji će reagirati na jednu od dviju tvari s kojima radimo, a može na obje. Uglavnom, boja će se promjeniti kad nestane prve tvari i dodamo prvi suvišak standardne otopine.
Indikatore obično dijelimo prema vrstama titracija u kojima ih koristimo i vrstama reakcija:
1. Kiselo-bazni indikatori – pokazuju završnu točku u kiselo-baznim titracijama (dodajemo kiselinu u otopinu baze ili obratno). Ovi indikatori i sami djeluju kao vrlo slabe kiseline ili baze. Blizu završne točke titracije pH otopine naglo raste ili pada, a s promjenom pH mijenja se i ionski oblik u kojem je indikator otopljen, npr:
- titriramo otopinu baze kiselinom, pH blizu završne točke titracije naglo pada
- indikator (In) postoji u dva oblika, kao HIn i In- (molekula bez vodikova iona):
HIn(aq) <=> H+(aq) + In-(aq)
- kad naglo padne pH ravnoteža se jako pomakne lijevo
- i nešto vrlo, vrlo važno – otopine s Hin i In- su različito obojene, zato mi registriramo pad pH kao promjenu boje uzorka.
Primjeri kiselo-baznih indikatora: metiloranž, lakmus, fenolftalein, alizarin... Svaki indikator ima svoje područje pH u kojem mijenja boju, ponekad i više njih, pa na to treba paziti i odabrati prikladan indikator za titraciju.
2. Adsorpcijski indikatori nisu baš česti pa ću ih samo kratko opisati. Tijekom titracije (taložna titracija) nastaju krute čestice koloidnih dimenzija. U završnoj točki titracije mijenja se površinski naboj koloidnih micela koje onda adsorbiraju indikator (molekule indikatora su nabijene suprotno od naboja micela). Indikator mora imati različitu boju u otopljenom i adsorbiranom stanju (npr. fluorescein).
3. Kompleksometrijski indikatori. Određivanu tvar, obično neki otopljeni metalni kation, određujemo titrimetrijskom otopinom kompleksirajućeg reagensa. Uzmemo indikator koji također kompleksira, ali slabije (da ne bude konkurencija) i onda, kad potrošimo ono što već indikator kompleksira, on će iz vezanog stanja prijeći u slobodno što opažamo kao promjenu boje.
Primjer: titracija magnezija etilendiamintetraoctenom kiselinom (EDTA) u lužnatom, pH oko 10. Dodajemo standardnu otopinu EDTA, obično kao natrijevu sol te kiseline u uzorak s otopljenim ionskim magnezijem. EDTA kompleksira magnezij u omjeru 1:1 (jedna molekula EDTA na jedan atom magnezija). Dodamo unutra i indikator čudnog imena eriokrom crno T. Eriokrom slabije kompleksira magnezij. Kompleks EDTA i magnezija nije obojen, ali kompleks eriokroma i magnezija je crven. EDTA istiskuje eriokrom iz kompleksa i, kad više nema slobodnog magnezija, otopina promjeni boju iz crvene u plavu.
4. Oksido-redukcijski indikatori koriste se pri redoks titracijama. Npr. titriramo nešto (arsen(III), antimon(III)...) standardnom otopinom kalijeva bromata u kiselom. Bromat oksidira analit i prelazi u bromid:
BrO3- + 6 H+ + 6 e- -> Br- + 3 H2O
Nakon točke ekvivalencije, kad sve u analitu potrošimo, još dodanog bromata može oksidirati neki indikator u otopini. Mogu se koristiti neki ‘klasičniji’ indikator, poput metiloranža koji će izblijediti uz suvišak bromata. Mnoge se redoks titracije izvode otopinom kalijeva permanganata. U završnoj točki višak permanganata oboji titriranu otopinu ljubičasto (permanganat je ujedno indikator).
Malo sam više napisao o indikatorima jer si morala dugo čekati na odgovor. Ako se dobro sjećam, u knjižnici je bila knjiga, neki prijevod iz Beograda, o kemijskoj analizi. Možda je gimnazija nabavila i koju noviju knjigu. Sigurno ćeš već nešto naći bude li te zanimalo (ili ponovo pitaj nas i čekaj odgovor).
Pozdravi mi ‘dobre stare’ profesorice i profesore, posebno prof. Piškur i Polašek i reci im da su mi prsti zarasli. Možeš i Ternjeja, ako ti on predaje kemiju. :)
|
|
|
Odgovorio:
Kristijan A. Kovač
kkovac@chem.pmf.hr
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
