在观察几种指示剂的基础上，引入酸碱滴定和滴定过程中指示剂的选择的概念，了解酸碱滴定中指示剂选择的原理。
一、现场演示

图5-1 酚酞

图5-2 滴定溶液

图5-3 甲基橙

图5-4 甲基红

二、所用试剂和设备

1．试剂

(1)纯水。

(2)酚酞指示剂。

(3)甲基橙指示剂。

2．仪器

(1) 250mL锥形瓶4个。

(2)厘米方格纸，尺，铅笔等学习用具。

[知识衔接]

一、酸碱滴定法

酸碱滴定法是以酸碱反应为基础的滴定分析方法。是主要的、基本的滴定分析方法之一。

酸碱反应的实质是质子转移的反应。根据酸碱质子理论，凡能给出质子(H⁺)的物质就是酸，凡能接收质子(H⁺)的物质就是碱。例如氢氧化钠与盐酸的反应，其反应方程式为：

NaOH＋HClNaCl＋H₂O

其中给出质子(H⁺)的物质是盐酸(HCl)，接收质子(H⁺)的物质是碱(OH^-):氢氧化钠。

应用酸碱滴定法可以测定酸、碱以及能与酸碱起反应的物质的含量。该法一般采用强酸或强碱做滴定剂，如用HCI、H₂SO₄作为酸标准溶液，可滴定具有碱性的物质，如NaOH、NH₃、Na₂CO₃、NaHCO₃等；用NaOH、KOH作为碱标准溶液，可滴定具有酸性的物质，如CO₂、H₃PO₄等。要使滴定获得准确的分析结果，必须选择适当的指示剂，使滴定终点尽可能地接近计量点。

二、酸碱指示剂

酸碱滴定过程中，溶液本身不发生任何外观的变化，所以常借助酸碱指示剂颜色的突然变化来指示确定终点的。酸碱指示剂是一种具有复杂结构的有机弱酸(用符号HIn表示)或有机弱碱(用符号InOH表示)，也有两性的。它们具有一个共同的特点是：当溶液中H⁺浓度发生变化时，能发生颜色的变化。这是由于指示剂本身在不同的pH值条件下，可以有几种不同的结构，而不同的结构则显示出不同的颜色，因此当溶液的pH值发生变化时，就引起了颜色的变化。例如酚酞，它是一种非常弱的有机酸，若以HIn表示其分子，在溶液中存在着以下的电离平衡：

HInH⁺+In^-

酚酞在电离的同时发生结构的变化，即分子和离子的结构不同，因而电离生成的离子与未电离的分子具有不同的颜色，分子HIn是无色的，而离子In^-是红色的。如果在溶液中加入酸或碱，就会影响分子与离子之间的电离平衡，在酸性溶液中，由于大量H⁺的存在，平衡向左移动，酚酞主要以分子形式存在而呈无色；在碱性溶液中，由于H^＋浓度降低，上述平衡向右移动，酚酞主要以离子的形式存在而呈红色。

又如甲基橙，它是一种有机弱碱，用InOH表示其分子，其分子是黄色的，离子是红色的。在水溶液中存在以下的电离平衡：

InOHOH^-+In⁺

在酸性溶液中，平衡向右移动，溶液呈现出红色。在碱性溶液中，平衡向左移动，溶液呈现出黄色。

其他酸碱指示剂变色原理与酚酞及甲基橙类似。实际上不是溶液的 pH值稍有变化就能观察到指示剂颜色的变化，必须是溶液pH值改变到一定的范围，指示剂颜色的变化才能被观察到，这一范围，就是指示剂的变色范围，见表5-2：列出了几种常用酸碱指示剂及其变色范围。

常用酸碱指示剂及其变色范围表

注：1. PT表示在变色范围内指示剂颜色变化最明显时溶液的pH值，称为滴定指数。

2.PKHin表示酸式色和碱式色各占一半时的pH值，即理论变色点，为指示剂的电离平衡常数KHin的负对数。

指示剂的变色范围越窄越好，这样在计量点时，pH值稍有改变，指示剂可立即由一种颜色变到另一种颜色。从表中可以看出，大多数指示剂的变色范围是1.6～1.8个pH单位。

指示剂用量要适当，因为它能直接影响滴定的准确度。通常滴定约25mL待测溶液时，用指示剂(0.1％)约两滴。如用量过多，一方面指示剂本身会消耗一部分酸或碱，另一方面颜色改变比较慢，反而不易观察颜色的改变，这样会给滴定结果带来相当大的误差。但是指示剂用量也不宜太少，否则颜色太浅，不易判断颜色的变化。