Сумма величин водородного и гидроксильного показателей является постоянной величиной для любого водного раствора

р Н + р ОН = 14.

Зная одну из этих величин, легко определить другую.

Величина концентрации (активности) ионов водорода в растворе практически определяется, в основном, двумя методами – колориметрическим и потенциометрическим.

Определение рН-среды колориметрическим методом

Колориметрические методы определения реакции среды основаны на свойстве некоторых веществ изменять свою окраску в зависимости от активности ионов водорода в растворе. Такие вещества получили название кислотно - основных индикаторов. Наиболее распространенными в лабораторной практике индикаторами являются такие вещества, как фенолфталеин, метилоранж и лакмус.

Кислотно-основные индикаторы обычно представляют собой сложные органические вещества: это слабые электролиты, обладающие кислотными или основными свойствами. Любой индикатор такого рода диссоциирует в растворе по уравнению:

HInd D H⁺ + Ind^–,

IndOH D Ind⁺ + OH^–,

где HInd и IndOH – молекулярная форма индикатора; Ind^– и Ind⁺– ионная форма индикатора.

Окраска раствора, в котором индикатор находится в молекулярной форме, отличается от окраски раствора, содержащего индикатор в ионной форме. Например, в нейтральном растворе фенолфталеина, обладающего слабыми кислотными свойствами, равновесие сдвинуто влево, и бесцветная молекулярная форма преобладает над ионной формой:

HInd D H⁺ + Ind^–,

Бесцветная форма малиновая окраска

Поэтому раствор бесцветен. Прибавление в раствор щелочи вызовет смещение равновесия вправо, что характеризуется усилением окраски, характерной для ионной формы индикатора и раствор становится малиновым.

Таблица 9.1

Изменение окраски наиболее распространенных индикаторов

В зависимости от реакции среды

Таким образом, переход одной окраски, характерной для молекулярной формы кислотно-основного индикатора, в другую, свойственную его ионной форме, происходит под влиянием Н⁺ или ОН^– ионов, то есть зависит от рН раствора.

Изменение окраски наиболее распространенных индикаторов в зависимости от реакции среды приведено в табл. 9.1.