por Solución indicadora universal
El agua y el propan-1-ol se utilizan como disolventes. Ambos son polares y disuelven todos los demás ingredientes de la solución. El hidróxido de sodio (NaOH) es una solución alcalina que ajusta el pH del indicador universal para garantizar que cada color se muestre en el valor de pH correcto. Es necesario añadir NaOH al indicador universal porque algunos de los compuestos indicadores (por ejemplo, el rojo de metilo) son ácidos en sí mismos, lo que afectaría al color de los otros indicadores presentes. El NaOH se añade para neutralizar la solución.
El rojo de metilo es rojo a pH <5 y amarillo a pH >5. Proporciona matices anaranjados y rojos a la solución indicadora universal a pH bajo. El punto final de un compuesto indicador se define como el pH al que cambia de color. Por lo tanto, el punto final del rojo de metilo se sitúa en torno al pH 5.
Papel tornasol
En los laboratorios, es habitual que los científicos añadan indicadores a sus soluciones. Un **indicador** es un líquido especial que cambia el color de la solución en función del pH de la misma. Es importante señalar que el indicador en sí mismo no contribuye al cambio de pH.
En este artículo se utilizarán algunos indicadores reales para resolver problemas de química ácido-base. Estos problemas implicarán en su mayor parte el uso del color del indicador para estimar el pH de la solución, o viceversa.
Hay dos tipos de indicadores que son particularmente comunes en el laboratorio. El primero de ellos se conoce como el **indicador universal** por su uso extremadamente frecuente. El color del indicador va desde el rojo para las soluciones muy ácidas hasta el morado para las soluciones muy básicas. La tabla de colores completa está disponible aquí: http://www.docbrown.info/page03/AcidsBasesSalts/pHscale.gif.
El segundo indicador muy común se conoce como **fenolftaleína**. Este indicador funciona de forma muy diferente al indicador universal, ya que sólo hay dos colores posibles para el indicador: incoloro y rosa. A medida que la solución se vuelve más básica, el indicador se vuelve de un color rosa más oscuro. Las soluciones más ácidas tienen muy poco o ningún color añadido por el indicador.
Comentarios
Los indicadores de pH son ácidos débiles que existen como tintes naturales e indican la concentración de iones H+ (\(H_3O^+\)) en una solución mediante el cambio de color. El valor del pH se determina a partir del logaritmo negativo de esta concentración y se utiliza para indicar el carácter ácido, básico o neutro de la sustancia que se está analizando.
Los indicadores de pH existen en forma de colorantes líquidos y tiras de papel impregnadas de colorante. Se añaden a diversas soluciones para determinar los valores de pH de las mismas. Mientras que la forma líquida de los indicadores de pH suele añadirse directamente a las soluciones, la forma de papel se sumerge en las soluciones y luego se retira para compararla con una clave de color/pH.
Recordemos que el valor del pH está relacionado con la concentración de H+ (\(H_3O^+\)) de una sustancia. El propio pH se aproxima como el cologaritmo o logaritmo negativo de la concentración de iones \(H^+\) (Figura 3).
El cambio de color de un indicador de pH se debe a la disociación del ion H+ del propio indicador. Recordemos que los indicadores de pH no son sólo colorantes naturales, sino también ácidos débiles. La disociación del ácido débil del indicador hace que la solución cambie de color. La ecuación para la disociación del ion H+ del indicador de pH se muestra a continuación (Figura 4).
Ejemplo de indicador universal
La mayoría de nosotros, ya seamos químicos o no, probablemente hayamos encontrado indicadores de pH en algún momento. Me sorprendería que hubiera alguien que no haya realizado, en la escuela, el experimento habitual de añadir un indicador universal a una serie de líquidos domésticos para identificarlos como ácidos o alcalinos. Sin embargo, es posible que no conozcas la gran variedad de indicadores que se pueden utilizar para identificar los distintos pH, o las razones que hay detrás de los cambios de color observados.
En primer lugar, puede parecer un poco extraño que se necesiten diferentes indicadores, teniendo en cuenta que el indicador universal nos proporciona una amplia gama de colores en toda la escala de pH. Sin embargo, el indicador universal nos da una gama de cambios de color graduales, a lo largo de un rango de pH, en lugar de unos más claros en rangos de pH más específicos. Cuando intentamos hacer reaccionar completamente una determinada cantidad de ácido con un álcali, queremos saber cuándo hemos añadido la cantidad exacta de álcali, por ejemplo, lo que se denomina punto de equivalencia. En este caso, el indicador universal no sería muy útil.
