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Définition de l'indicateur de pH et exemples

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Un indicateur de pH ou un indicateur acide-base est un composé qui change de couleur en solution sur une plage étroite de valeurs de pH. Seule une petite quantité de composé indicateur est nécessaire pour produire un changement de couleur visible.

Lorsqu'il est utilisé en solution diluée, un indicateur de pH n'a pas d'impact significatif sur l'acidité ou l'alcalinité d'une solution chimique.

Le principe de la fonction d’un indicateur est qu’il réagit avec l’eau pour former le cation hydrogène H+ ou ion hydronium H3O+. La réaction change la couleur de la molécule indicatrice.

Certains indicateurs changent d’une couleur à l’autre, alors que d’autres passent d’un état coloré à un état incolore. Les indicateurs de pH sont généralement des acides ou des bases faibles. Beaucoup de ces molécules se produisent naturellement.

Par exemple, les anthocyanes présents dans les fleurs, les fruits et les légumes sont des indicateurs de pH. Les plantes contenant ces molécules comprennent les feuilles de chou rouge, les fleurs de pétale de rose, les bleuets, les tiges de rhubarbe, les fleurs d'hortensia et les fleurs de pavot. Le tournesol est un indicateur de pH naturel dérivé d'un mélange de lichens.

Pour un acide faible de formule HIn, l'équation chimique à l'équilibre serait:

HIn (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + Dans- (aq)

À faible pH, la concentration en ion hydronium est élevée et la position d'équilibre est située à gauche. La solution a la couleur de l'indicateur HIn. À un pH élevé, la concentration en hydronium est faible, l’équilibre est à droite et la solution a la couleur de la base conjuguée.-.

En plus des indicateurs de pH, il existe deux autres types d'indicateurs utilisés en chimie. Les indicateurs redox sont utilisés dans les titrages impliquant des réactions d’oxydation et de réduction. Les indicateurs complexométriques sont utilisés pour quantifier les cations métalliques.

Exemples d'indicateurs de pH

  • Le rouge de méthyle est un indicateur de pH utilisé pour identifier les valeurs de pH comprises entre 4,4 et 6,2. À faible pH (4,4 et moins), la solution indicatrice est rouge. À pH élevé (6,2 et plus), la couleur est jaune. Entre pH 4,4 et 6,2, la solution indicatrice est orange.
  • Le vert de bromocrésol est un indicateur de pH utilisé pour identifier les valeurs de pH comprises entre 3,8 et 5,4. En dessous de pH 3,8, la solution indicatrice est jaune. Au dessus de pH 5.4, la solution est bleue. Entre les valeurs de pH de 3,8 et 5,4, la solution indicatrice est verte.

Indicateur universel

Étant donné que les indicateurs changent de couleur sur différentes plages de pH, ils peuvent parfois être combinés pour offrir des changements de couleur sur une plage de pH plus large.

Par exemple, "indicateur universel" contient du bleu de thymol, du rouge de méthyle, du bleu de bromothymol, du bleu de thymol et de la phénolphtaléine. Il couvre une plage de pH allant de moins de 3 (rouge) à supérieur à 11 (violet). Les couleurs intermédiaires incluent orange / jaune (pH 3 à 6), vert (pH 7 ou neutre) et bleu (pH 8 à 11).

GUSTOIMAGES / PHOTOGRAPHIE DES SCIENCES / Getty Images

Utilisations des indicateurs de pH

Les indicateurs de pH sont utilisés pour donner une valeur approximative du pH d’une solution chimique. Pour des mesures précises, un pH-mètre est utilisé.

La spectroscopie d'absorbance peut également être utilisée avec un indicateur de pH pour calculer le pH en utilisant la loi de Beer. Les mesures spectroscopiques du pH utilisant un seul indicateur acide-base sont précises à une valeur de pKa. La combinaison de deux indicateurs ou plus augmente la précision de la mesure.

Les indicateurs sont utilisés dans un titrage pour montrer l'achèvement d'une réaction acide-base.


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