تعرف على علم الكيمياء
أدلة التعادل Neutralization Indicators
أدلة التعادل أيضاً بأدلة الأحماض والقواعد (Acid base indicators)
– وهي عبارة عن مركبات عضوية ضعيفة التأين تسلك فى
المحاليل سلوك الأحماض أو القواعد.
– تعتمد ألوانها على الرقم الهيدروجيني للمحلول.
أي على تركيز ايون الهيدروجين الذي يحدث له تغير كبير مفاجئ عند نقطة التكافؤ،
ويتبع ذلك تغير في لون الدليل.
– يتغير لون كل دليل في منطقة معينة من الرقم
الهيدروجيني. ويتوقف ذلك على ثابت التأين للدليل ولا يعتمد إطلاقاً على نوع
القاعدة أو الحمض الداخلين فى التفاعل.
– وتنقسم أدله التعادل إلى:
(1) الدليل البسيط Simple Indicator
– يتكون الدليل البسيط من مادة واحدة يتغير لونها فى مجال محدد للرقم الهيدروجيني.
– من
الأمثلة على الأدلة البسيطة : دليل الميثيل البرتقالي والفينول فثالين وعباد الشمس
– الجدول التالي يبين الأدلة البسيطة وألوانها ومجال الرقم الهيدروجيني
الذي تتغير فيه لون الدليل.
الأمثلة على الأدلة البسيطة : دليل الميثيل البرتقالي والفينول فثالين وعباد الشمس
– الجدول التالي يبين الأدلة البسيطة وألوانها ومجال الرقم الهيدروجيني
الذي تتغير فيه لون الدليل.
(2) الدليل المستور Screened Indicator
– هناك
بعض التفاعلات التي لا يمكننا فيها أن نلمس التغير فى لون الدليل بالعين المجردة
عند الانتقال من الصورة الحامضية إلى الصورة القاعدية أو بالعكس حيث أن أطوال
الموجات التي يمتصها الدليل تتداخل مع أطوال الموجات التي يمتصها المحلول.
– ويمكن
تحسين ظهور لون الدليل بإضافة صبغة حساسة لتغيرات الرقم الهيدروجيني ولونها يتمم
أحد ألوان الدليل غير المتداخل مع لون المحلول.
بعض التفاعلات التي لا يمكننا فيها أن نلمس التغير فى لون الدليل بالعين المجردة
عند الانتقال من الصورة الحامضية إلى الصورة القاعدية أو بالعكس حيث أن أطوال
الموجات التي يمتصها الدليل تتداخل مع أطوال الموجات التي يمتصها المحلول.
– ويمكن
تحسين ظهور لون الدليل بإضافة صبغة حساسة لتغيرات الرقم الهيدروجيني ولونها يتمم
أحد ألوان الدليل غير المتداخل مع لون المحلول.
– على
ذلك فأن الدليل المستور هو عبارة عن دليل بسيط مضافاً إليه صبغة ما تجعل التغير فى
اللون أكثر وضوحاً عند نقطة التعادل أو عند نقطة التعادل. وبالرغم من أن تغير
اللون عند نقطة التعادل قد يختلف كليه عنه عند استخدام الدليل البسيط نفسه فقط،
إلا أن مجال الرقم الهيدروجيني الذي يحدث خلاله التغيير لا يتأثر إطلاقاً.
ذلك فأن الدليل المستور هو عبارة عن دليل بسيط مضافاً إليه صبغة ما تجعل التغير فى
اللون أكثر وضوحاً عند نقطة التعادل أو عند نقطة التعادل. وبالرغم من أن تغير
اللون عند نقطة التعادل قد يختلف كليه عنه عند استخدام الدليل البسيط نفسه فقط،
إلا أن مجال الرقم الهيدروجيني الذي يحدث خلاله التغيير لا يتأثر إطلاقاً.
– مثال
على ذلك إضافة سيانول الزايلين Xylenecyanol
F-F إلى الميثيل البرتقالي بنسبة 1.4 جم من الصبغة إلى 1 جم من الدليل في 500
مل من محلول 50% كحول. حيث يتحول اللون من الأخضر في الطرف
القاعدي إلى اللون الرمادي فى الطرف الحامضي عند الرقم الهيدروجيني 3.8
، ويدعى هذا المزيج أحياناً باسم الميثيل البرتقالي المستور Screened methyl Orange .
على ذلك إضافة سيانول الزايلين Xylenecyanol
F-F إلى الميثيل البرتقالي بنسبة 1.4 جم من الصبغة إلى 1 جم من الدليل في 500
مل من محلول 50% كحول. حيث يتحول اللون من الأخضر في الطرف
القاعدي إلى اللون الرمادي فى الطرف الحامضي عند الرقم الهيدروجيني 3.8
، ويدعى هذا المزيج أحياناً باسم الميثيل البرتقالي المستور Screened methyl Orange .
(3) الدليل المختلط Mixed Indicator
– نحتاج
في بعض المعايرات إلى دليل يتغير لونه في مدى ضيق من الرقم الهيدروجيني للمحلول pH ، وفي هذه الحالة لا يمكن استخدام الأدلة
البسيطة حيث أن التغير في اللون يحتاج إلى مدى من الرقم الهيدروجيني يبلغ وحدتين
من وحدات الرقم الهيدروجيني. وفي هذه الحالة يجب استعمال مزيج من الأدلة تكون
ثوابت تفككها متقاربة جداً من بعضها، وبذا يحدث تداخل فى اللون عند القيمة
المطلوبة من الرقم الهيدروجيني.
في بعض المعايرات إلى دليل يتغير لونه في مدى ضيق من الرقم الهيدروجيني للمحلول pH ، وفي هذه الحالة لا يمكن استخدام الأدلة
البسيطة حيث أن التغير في اللون يحتاج إلى مدى من الرقم الهيدروجيني يبلغ وحدتين
من وحدات الرقم الهيدروجيني. وفي هذه الحالة يجب استعمال مزيج من الأدلة تكون
ثوابت تفككها متقاربة جداً من بعضها، وبذا يحدث تداخل فى اللون عند القيمة
المطلوبة من الرقم الهيدروجيني.
– مثال
على ذلك خليط من الثيمول الأزرق Thymol
Blue والكريزول الأحمر Cresol
red حيث يحدث تغير فى اللون من الأصفر إلى البنفسجي عند الرقم
الهيدروجينيpH=3.8 ،
– كمثال آخر مزيج من دليل الميثيل الأخضر والفينول فثالين فى الكحول بنسبة 2%
و 1% على التوالي. حيث يكمل الميثيل الأخضر اللون
الأحمر البنفسجي للصورة القاعدية للفينول فثالين ويتغير لون الدليل من الرمادي إلى
الأزرق في مجال الرقم الهيدروجيني من 8.4 – 8.8 .
على ذلك خليط من الثيمول الأزرق Thymol
Blue والكريزول الأحمر Cresol
red حيث يحدث تغير فى اللون من الأصفر إلى البنفسجي عند الرقم
الهيدروجينيpH=3.8 ،
– كمثال آخر مزيج من دليل الميثيل الأخضر والفينول فثالين فى الكحول بنسبة 2%
و 1% على التوالي. حيث يكمل الميثيل الأخضر اللون
الأحمر البنفسجي للصورة القاعدية للفينول فثالين ويتغير لون الدليل من الرمادي إلى
الأزرق في مجال الرقم الهيدروجيني من 8.4 – 8.8 .
– الجدول التالي يبين بعض الأدلة المختلطة والرقم الهيدروجيني pH الذي يتغير عنده لون هذه الأدلة:
(4) الدليل العام Universal Indicator
– نحصل
علي هذا النوع من الأدلة بواسطة مزج عدة أدلة بنسبة معينة لاستخدامه في مدى واسع من الرقم الهيدروجيني
وتسمى هذة الأدله في بعض الأحيان بالأدلة متعددة المراحل Multiple range indicators ،
– هذه الأدلة تغير لونها عدة مرات حيث يظهر كل
لون عند رقم هيدروجيني معين ولا يستحسن استخدامه في المعايرات الكمية ولكنه يستخدم
في تعيين الرقم الهيدروجيني التقريبي للمحلول بطريقة مقارنة الألوان.
علي هذا النوع من الأدلة بواسطة مزج عدة أدلة بنسبة معينة لاستخدامه في مدى واسع من الرقم الهيدروجيني
وتسمى هذة الأدله في بعض الأحيان بالأدلة متعددة المراحل Multiple range indicators ،
– هذه الأدلة تغير لونها عدة مرات حيث يظهر كل
لون عند رقم هيدروجيني معين ولا يستحسن استخدامه في المعايرات الكمية ولكنه يستخدم
في تعيين الرقم الهيدروجيني التقريبي للمحلول بطريقة مقارنة الألوان.
– مثال
على ذلك الدليل المحضر بإذابة 0.1 جم من الفينول فثالين و
0.2 جم من الميثيل الاحمر و 0.3
جم من الميثيل الاصفر و 0.4 جم من البروموثيمول الأزرق و 0.5
جم من الثيمول الأزرق في 500 مل من
الكحول الذي يحوي كمية كافية من هيدروكسيد الصوديوم حتى يصبح اللون أصفراً.
على ذلك الدليل المحضر بإذابة 0.1 جم من الفينول فثالين و
0.2 جم من الميثيل الاحمر و 0.3
جم من الميثيل الاصفر و 0.4 جم من البروموثيمول الأزرق و 0.5
جم من الثيمول الأزرق في 500 مل من
الكحول الذي يحوي كمية كافية من هيدروكسيد الصوديوم حتى يصبح اللون أصفراً.
– يبين
الجدول التالي لون هذا الدليل العام عند أرقام هيدروجينية مختلفة:
الجدول التالي لون هذا الدليل العام عند أرقام هيدروجينية مختلفة:
المراجع : أدلة التعادل Neutralization Indicators – الفصل الثاني (أسس التحليل بالمعايرة) من كتاب التحليل الكيميائي الكمي التقليدي لطلاب الكليات والجامعات من تأليف : أ.د/محمد أحمد آشي ، أ.د/ عبد الغني حمزة ، د/ توفيق عميرة ، د/ عبد العزيز السباعي ، د/ أحمد عشي .
جزاكم الله خير الجزاء و أسكنكم الفردوس إن شاء الله