Les indicateurs de virage
L'indicateur est un acide faible dont les formes acide et base conjuguées ont des couleurs différentes :
$$\begin{align}& HIn+{{H}_{2}}O\,\,\rightleftarrows \,\,{{H}_{3}}{{O}^{+}}+I{{n}^{-}} \\& Couleur\,1\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,Couleur\,2 \\\end{align}$$
Théoriquement le virage se produit dès l'égalité des concentrations, mais en fait le virage visuel a lieu quand une espèce prédomine.
On considère que cette condition est réalisée quand une forme de l'indicateur est 10 fois plus concentrée que l'autre.
On a alors $[I{{n}^{-}}]=10\cdot [HIn]$ si la forme basique est majoritaire.
D'où :
$${{K}_{a}}=\frac{[I{{n}^{-}}]\cdot [{{H}_{3}}{{O}^{+}}]}{[HIn]}=\frac{10\cdot [HIn]\cdot [{{H}_{3}}{{O}^{+}}]}{[HIn]}=10\cdot [{{H}_{3}}{{O}^{+}}]$$
Le domaine de virage de l'indicateur d'acidité est donc : $p{{K}_{a}}\pm 1$
Indicateur | pKa | Zone de virage - couleur |
---|---|---|
Hélianthine | 3.40 | (3.9-4.5)$\to $Rouge au Jaune Orangé |
Bleu de bromophénol | 4.10 | (3.0-4.6) $\to $Jaune au Bleu violet |
Rouge de phénol | 6.25 | (6.4-8.0)$\to $Jaune au Rouge |
Phénolphtaléine | 9.20 | (8.0-9.6)$\to $Jaune au Violet |