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Indikatoren als Säuren

Ein Farbstoff mit zwei Umschlägen und ein Photometer — zwei Wege, das Gleichgewicht eines Indikators sichtbar zu machen.

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Thymolblau im Laborregal

AFB I–II

Thymolblau ist ein zweiprotoniger Indikator (\(\ce{H2Ind}\)). Er zeigt zwei Farbumschläge: rot → gelb (pKs₁ = 1,7) und gelb → blau (pKs₂ = 8,9). Eine Schülerin gibt je einige Tropfen Thymolblau zu drei Lösungen: Salzsäure (pH 1,0), Mineralwasser (pH 6,0) und Waschsodalösung (pH 11,0).

  1. Formulieren Sie die Gleichungen der beiden Protolysestufen.
  2. Geben Sie die Farbe in den drei Lösungen an und begründen Sie jeweils.
  3. Berechnen Sie das Verhältnis c(HInd⁻) : c(H₂Ind) bei pH 2,0 und deuten Sie die beobachtete Farbe.
  4. Erläutern Sie, welcher der beiden Umschläge sich für die Titration von Essigsäure mit Natronlauge eignet.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Stufenweise Abgabe von je einem Proton.
Hinweis zu Aufgabe b)
pH mit pKs₁ und pKs₂ vergleichen.
Hinweis zu Aufgabe c)
lg-Verhältnis = pH − pKs₁.
Hinweis zu Aufgabe d)
pH(ÄP) ≈ 8,7.