Лакмус – довольно распространенное химическое вещество, которое играет немалую роль в химическом исследовании. Многим из нас известен этот интересный предмет – лакмусовая бумажка, которая способна показать нам pH значения различных растворов. Интересно, почему лакмус окрашивается именно красным, не зеленым или желтым?
А дело в том, что лакмус производится из некоторых видов лишайников. Изначально этот продукт имеет серый-фиолетовый цвет. Однако, если мы окрашиваем его в растворе кислоты, то цвет меняется на красный. Это происходит из-за того, что в растворе кислоты присутствуют положительно заряженные ионы водорода, которые образуются при диссоциации кислоты. Именно эти ионы предоставляют красный краситель для лакмуса.
Авторитетные химики утверждают, что к исходным окисленным формам наиболее чувствительны двухгидровые 3,6 аналоги розового и синего окрашивающих комплексов лакмуса. Зависимость $Kisp$ золотого и синего окрашивающих комплексов лакмуса молекул от структуры и кислотности среды образуют однородную последовательность. Площади сигналов ИК- и УФ-спектров водных растворов отмеченных соединений зависят от структуры и протонирования на присутствие в растворенных количествах анионных форм тавричан. Поэтому и так заметно, почему лакмус окрашивается красным.
Причины окрашивания лакмуса красным
- Лакмус – это органическое вещество, которое содержит фенольные группы. Оно безцветное в нейтральной среде, но меняется в зависимости от pH.
- В кислых средах (с низким значением pH), лакмус окрашивается в красный цвет. Это происходит из-за протонирования фенольных групп, что вызывает изменение структуры молекулы и поглощение света в видимом спектре.
- В щелочных средах, лакмус окрашивается в синий цвет. В данном случае, происходит депротонирование фенольных групп, в результате чего структура молекулы также изменяется и меняется цвет.
Таким образом, окрашивание лакмуса в красный цвет свидетельствует о кислотной среде с низким значением pH. Чем более кислотное вещество, тем сильнее окрашивание.
Функция лакмусовой бумажки
Функция лакмусовой бумажки заключается в определении кислотности или щелочности раствора. Если раствор кислотный, то лакмусовая бумажка окрасится в красный цвет. Если раствор щелочной, то бумажка станет синей. Если раствор нейтральный – то есть не кислый и не щелочной – лакмусовая бумажка останется прежней, без изменения окраски.
Это происходит из-за особенностей лакмуса – его чувствительности к изменению водородного ионного показателя (pH) раствора. Когда раствор кислый, в нем содержится больше водородных ионов (H+), которые взаимодействуют с лакмусом, вызывая изменение его окраски в красный цвет.
Если раствор щелочной, то в нем больше гидроксидных ионов (OH-), которые также взаимодействуют с лакмусом, но уже вызывают изменение его окраски в синий цвет. В нейтральных растворах количество водородных и гидроксидных ионов примерно одинаково, поэтому лакмусовая бумажка остается без изменений.
Таким образом, функция лакмусовой бумажки заключается в визуальном определении pH-уровня раствора – бумажку погружают в раствор, наблюдают за ее окраской и по этому изменению судят о кислотности или щелочности среды.
Химические реакции лакмуса
Когда лакмус контактирует с кислым раствором, он окрашивается в красный цвет. Это связано с химической реакцией между лакмусом и ионами водорода (H+). В кислотном растворе избыток ионов водорода приводит к активации лакмуса, и он окрашивается в красный цвет. Красный цвет указывает на кислотную природу раствора.
Если лакмус контактирует с щелочным раствором, то он окрашивается в синий цвет. Это происходит из-за реакции между лакмусом и гидроксидными ионами (OH-). В любом щелочном растворе присутствует избыток гидроксидных ионов, которые вызывают изменение цвета лакмуса в синий. Синий цвет указывает на щелочную природу раствора.
Таким образом, свойство лакмуса менять цвет в зависимости от pH раствора обусловлено его химической реакцией с ионами водорода и гидроксидными ионами. Эта реакция позволяет использовать лакмус в качестве показателя для определения кислотности или щелочности растворов в лаборатории и повседневной жизни.