Indicateurs acido-basiques

Indicateurs acido-basiques et titration
par Wyn Locke
traduction,adaptation et mise en forme C. Jacoboni

Les indicateurs acido-basiques (connus aussi comme les indicateurs de pH) sont des substances qui changent de couleur avec le pH. Ce sont généralement des acides faibles qui se dissocient légèrement dans l'eau en donnant des ions.

Un indicateur coloré peut alors être représenté comme un acide faible HIn. On peut représenter l'équilibre entre les 2 formes acide et base conjuguée :

La constante d'équilibre acido-basique (K_ln constante de dissociation de l'indicateur ) s'écrit :

La forme acide et sa base conjuguée ont des couleurs différentes. La solution prendra la couleur de la forme qui prédomine déterminée par le pH de la solution.

si pH < pK_ln la solution prend la couleur A de la forme acide
si pH > pK_ln la solution prend la couleur B de la forme basique
si pH = pK_ln alors [HIn]=[In^-] et on a un mélange des 2 couleurs A et B , c'est la zone de virage de l'indicateur

La Phénolphtaléine est un exemple d'indicateur coloré qui donne lieu à ce type d'équilibre en solution aqueuse :


Incolore (Acide)	Fuschia (Base)

La Phénolphthaléine est un acide faible incolore qui se dissocie dans l'eau en formant un anion fuschia. En milieu acide, la forme dominante est la forme acide incolore, la concentration de la forme basique est trop faible pour que la couleur fuschia soit détectable. A contrario, en milieu basique, la couleur de l'anion devient bien visible.

Domaine de virage d'un indicateur de pH

Pour un pH voisin de la valeur du pK_ln , les 2 couleurs sont présentes simultanément. On considère que l'on peut distinguer ces 2 couleurs dès que la concentration de l'une des 2 formes est 10 fois supérieure à celle de l'autre. Par exemple:

[HIn] = 10*[In^-] ceci est réalisé si pH = pK_ln-1
10*[HIn] = [In^-] ceci est réalisé si pH = pK_ln+1

On considère donc que la zone de virage (non distinction des 2 couleurs) est située dans le domaine pK_ln-1 < pH < pK_ln+1.

C'est évidemment dans ce domaine que l'indicateur coloré doit être utilisé (on peut alors observer la disparition de la couleur de la forme prédominante de départ ).

Le tableau qui suit donne les caractéristiques de quelques indicateurs de pH bien connus.

Exemples d'indicateurs de pH
Indicateur	Couleur		pK_ln	domaine de pH
Indicateur	Acide	Base	pK_ln	domaine de pH
Bleu de Thymol - 1^ère zone	rouge	jaune	1.5	1.2 - 2.8
Orange de Méthyle	rouge	jaune	3.7	3.2 - 4.4
Vert de Bromocrésol	jaune	bleu	4.7	3.8 - 5.4
Rouge de Méthyle	jaune	rouge	5.1	4.8 - 6.0
Bleu de Bromothymol	jaune	bleu	7.0	6.0 - 7.6
Rouge de Phénol	jaune	rouge	7.9	6.8 - 8.4
Bleu de Thymol - 2^ème zone	jaune	bleu	8.9	8.0 - 9.6
Phénolphthaléine	incolore	fuschia	9.4	8.2 - 10.0

Un indicateur de pH universel est un mélange d'indicateurs bien choisis qui change de couleur progressivement à travers un large domaine de pH - le pH est alors approximativement déterminé dès que quelques gouttes de cet indicateur universel sont versées dans la solution.

Les indicateurs de pH sont utilisés dans le dosage des solutions pour signaler la fin de la réaction de la réaction.

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Dernière mise à jour : 11/10/08