Bagaimanakah cara kerja indikatorIndikator sebagai asam lemah Lakmus Lakmus adalah asam lemah. Lakmus memiliki molekul yang sungguh rumit yang akan kita sederhanakan menjadi HLit. "H" adalah proton yang dapat diberikan kepada yang lain. "Lit" adalah molekul asam lemah. Tidak dapat dipungkiri bahwa akan terjadi kesetimbangan ketika asam ini dilarutkan dalam air. Pengambilan versi yang disederhanakan kesetimbangan ini:

Lakmus yang tidak terionisasi adalah merah, ketika terionisasi adalah biru. Sekarang gunakan Prinsip Le Chatelier untuk menemukan apa yang terjadi jika anda menambahkan ion hidroksida atau beberapa ion hidrogen yang lebih banyak pada kesetimbangan ini. Penambahan ion hidroksida:

Penambahan ion hidrogen:

Jika konsentrasi Hlit dan Lit- sebanding: Pada beberapa titik selama terjadi pergerakan posisi kesetimbangan, konsentrasi dari kedua warna akan menjadi sebanding. Warna yang anda lihat merupakan pencampuran dari keduanya.

Alasan untuk membubuhkan tanda kutip disekitar kata "netral" adalah bahwa tidak terdapat alasan yang tepat kenapa kedua konsentrasi menjadi sebanding pada pH 7. Untuk lakmus, terjadi perbandingan warna mendekati 50 / 50 pada saat pH 7 hal itulah yang menjadi alasan kenapa lakmus banyak digunakan untuk

pengujian asam dan basa. Seperti yang akan anda lihat pada bagian berikutnya, hal itu tidak benar untuk indikator yang lain. Jingga metil (Methyl orange) Jingga metil adalah salah satu indikator yang banyak digunakan dalam titrasi. Pada larutan yang bersifat basa, jingga metil berwarna kuning dan strukturnya adalah:

Sekarang, anda mungkin berfikir bahwa ketika anda menambahkan asam, ion hidrogen akan ditangkap oleh yang bermuatan negatif oksigen. Itulah tempat yang jelas untuk memulainya. Tidak begitu! Pada faktanya, ion hidrogen tertarik pada salah satu ion nitrogen pada ikatan rangkap nitrogen-nitrogen untuk memberikan struktur yang dapat dituliskan seperti berikut ini:

Anda memiliki kesetimbangan yang sama antara dua bentuk jingga metil seperti pada kasus lakmus tetapi warnanya berbeda.

Anda sebaiknya mencari sendiri kenapa terjadi perubahan warna ketika anda menambahkan asam atau basa. Penjelasannya identik dengan kasus lakmus bedanya adalah warna. Pada kasus jingga metil, pada setengah tingkat dimana campuran merah dan kuning menghasilkan warna jingga terjadi pada pH 3.7 mendekati netral. Ini akan diekplorasi dengan lebih lanjut pada bagian bawah halaman. Fenolftalein Fenolftalein adalah indikator titrasi yang lain yang sering digunakan, dan fenolftalein ini merupakan bentuk asam lemah yang lain.

Pada kasus ini, asam lemah tidak berwarna dan ion-nya berwarna merah muda terang. Penambahan ion hidrogen berlebih menggeser posisi kesetimbangan ke arah kiri, dan mengubah indikator menjadi tak berwarna. Penambahan ion hidroksida menghilangkan ion hidrogen dari kesetimbangan yang mengarah ke kanan untuk menggantikannya mengubah indikator menjadi merah muda. Setengah tingkat terjadi pada pH 9.3. Karena pencampuran warna merah muda dan tak berwarna menghasilkan warna merah muda yang pucat, hal ini sulit untuk mendeteksinya dengan akurat!

Rentang pH indikatorPentingnya pKind Berpikirlah tentang indikator yang umum, HInd dimana "Ind" adalah bagian indikator yang terlepas dari ion hidrogen yang diberikan keluar:

Karena hal ini hanya seperti asam lemah yang lain, anda dapat menuliskan ungkapan Ka untuk indikator tersebut. Kita akan menyebutnya Kind untuk memberikan penekanan bahwa yang kita bicarakan di sini adalah mengenai indikator.

Pikirkanlah apa yang terjadi pada setengah reaksi selama terjadinya perubahan warna. Pada titik ini konsentrasi asam dan ion-nya adalah sebanding. Pada kasus tersebut, keduanya akan menghapuskan ungkapan Kind.

anda dapat menggunakan hal ini untuk menentukan pH pada titik reaksi searah. Jika anda menyusun ulang persamaan yang terakhir pada bagian sebelah kiri, dan kemudian mengubahnya pada pH dan pKind, anda akan memperoleh:

Hal itu berarti bahwa titik akhir untuk indikator bergantung seluruhnya pada harga pKind. Untuk indikator yang kita miliki dapat dilihat dibawah ini:

indikator lakmus

pKind 6.5

jingga metil fenolftalein

3.7 9.3

Rentang pH indikator Indikator tidak berubah warna dengan sangat mencolok pada satu pH tertentu (diberikan oleh harga pK ind-nya). Malahan, mereka mengubah sedikit rentang pH. Dengan mengasumsikan kesetimbangan benar-benar mengarah pada salah satu sisi, tetapi sekarang anda menambahkan sesuatu untuk memulai pergeseran tersebut. Selama terjadi pergeseran kesetimbangan, anda akan memulai untuk mendapatkan lebih banyak dan lebih banyak lagi pembentukan warna yang kedua, dan pada beberapa titik mata akan mulai mendeteksinya. Sebagai contoh, jika anda menggunakan jingga metil pada larutan yang bersifat basa maka warna yang dominan adalah kuning. Sekarang mulai tambahkan asam karena itu kesetimbangan akan mulai bergeser. Pada beberapa titik akan cukup banyak adanya bentuk merah dari jingga metil yang menunjukkan bahwa larutan akan mulai memberi warna jingga. Selama anda melakukan penambahan asam lebih banyak, warna merah akhirnya akan menjadi dominan yang mana anda tidak lagi melihat warna kuning. Terjadi perubahan kecil yang berangsur-angsur dari satu warna menjadi warna yang lain, menempati rentang pH. Secara kasar "aturan ibu jari", perubahan yang tampak menempati sekitar 1 unit pH pada tiap sisi harga pKind. Harga yang pasti untuk tiga indikator dapat kita lihat sebagai berikut:

indikator lakmus jingga metil fenolftalein

pKind pH rentang pH 6.5 3.7 9.3 58 3.1 4.4 8.3 10.0

Perubahan warna lakmus terjadi tidak selalu pada rentang pH yang besar, tetapi lakmus berguna untuk mendeteksi asam dan basa pada lab karena perubahan warnanya sekitar 7. Jingga metil atau fenolftalein sedikit kurang berguna. Berikut ini dapat dilihat dengan lebih mudah dalam bentuk diagram.

Sebagai contoh, jingga metil akan berwarna kuning pada tiap larutan dengan pH lebih besar dari 4.4. Hal ini tidak dapat dibedakan antara asam lemah dengan pH 5 atau basa kuat dengan pH 14.

Pemilihan indikator untuk titrasiHarus diingat bahwa titik ekivalen titrasi yang mana anda memiliki campuran dua zat pada perbandingan yang tepat sama. anda tak pelak lagi membutuhkan pemilihan indikator yang perubahan warnanya mendekati titik ekivalen. Indikator yang dipilih bervariasi dari satu titrasi ke titirasi yang lain. Asam kuat vs basa kuat Diagram berikut menunjukkan kurva pH untuk penambahan asam kuat pada basa kuat. Bagian yang diarsir pada gambar tersebut adalah rentang pH untuk jingga metil dan fenolftalein.

anda dapat melihat bahwa tidak terdapat perubahan indikator pada titik ekivalen. Akan tetapi, gambar menurun tajam pada titik ekivalen tersebut yang menunjukkan tidak terdapat perbedaan pada volume asam yang ditambahkan apapun indikator yang anda pilih. Akan tetapi, hal tersebut berguna pada titrasi untuk memilihih kemungkinan warna terbaik melalui penggunaan tiap indikator. Jika anda mengguanakan fenolftalein, anda akan mentitrasi sampai fenolftalein berubah menjadi tak berwarna (pada pH 8,8) karena itu adalah titik terdekat untuk mendapatkan titik ekivalen.

Dilain pihak, dengan menggunakan jingga metil, anda akan mentitrasi sampai bagian pertama kali muncul warna jingga dalam larutan. Jika larutan berubah menjadi merah, anda mendapatkan titik yang lebih jauh dari titik ekivalen. Asam kuat vs basa lemah

Kali ini adalah sangat jelas bahwa fenolftalein akan lebih tidak berguna. Akan tetapi jingga metil mulai berubah dari kuning menjadi jingga sangat mendekati titik ekivalen. anda memiliki pilihan indiaktor yang berubah warna pada bagian kurva yang curam. Asam lemah vs basa kuat

Kali ini, jingga metil sia-sia! Akan tetapi, fenolftalein berubah warna dengan tepat pada tempat yang anda inginkan. Asam lemah vs basa lemah Kurva berikut adalah untuk kasus dimana asam dan basa keduanya sebanding lemahnya sebagai contoh, asam etanoat dan larutan amonia. Pada kasus yang lain, titik ekivalen akan terletak pada pH yang lain.

Anda dapat melihat bahwa kedua indikator tidak dapat digunakan. Fenolftalein akan berakhir perubahannya sebelum tercapai titik ekivalen, dan jingga metil jauh ke bawah sekali. Ini memungkinkan untuk menemukan indiaktor yang memulai perubahan warna atau mengakhirinya pada titik eqivalen, karena pH titik ekivalen berbeda dari kasus yang satu ke kasus yang lain, anda tidak dapat mengeneralisirnya. Secara keseluruhan, anda tidak akan pernah mentitrasi asam lemah dan asam basa melalui adanya indikator. Larutan natrium karbonat dan asam hidroklorida encer Berikut ini adalah kasus yang menarik. Jika anda menggunakan fenolftalein atau jingga metil, keduanya akan memberikan hasil titirasi yang benar akan tetapi harga dengan fenolftalein akan lebih tepat dibandingkan dengan bagian jingga metil yang lain.

Hal ini terjadi bahwa fenolftalein selesai mengalami perubahan warnanya pada pH yang tepat dengan titik ekivalen pada saat untuk pertamakalinya natrium hidrogenkarbonat terbentuk.

Perubahan warna jingga metil dengan tepat terjadi pada pH titik ekivalen bagian kedua reaksi.

Contoh Indikator Ion LogamDitulis oleh Ikhsan Firdaus pada 05-03-2009

Indikator metalokromik visual yang penting dapat masuk dalam tiga golongan utama: (a) senyawaan hidroksiazo, (b) senyawaan fenolat dari trifenilmetana yang tersubstitusi oleh hidroksi, (c) senyawaan yang mengandung suatu gugus aminometildikarboksimetil: banyak dari antara ini adalah juga senyawaansenyawaan trifenil metana.

Mureksida(Gambar I) adalah garam ammonium dari asam purpurat, dan anionnya mempunyai struktur

Mureksida

Mureksida dapat digunakan untuk titrasi langsung dengan EDTA terhadap kalsium pada pH = 11; perubahan warna pada titik akhir adalah dari merah menjadi violet biru, tetapi jauh dari ideal. Perubahan warna pada titrasi langsungdari nikel pada pH 10-11 adalah dari kuning menjadi violet biru. Larutan indikator ini dapat disiapkan dengan mensuspensikan 0,5 g gram zat warna yang telah dijadikan bubuk dalam air, dikocok dengan seksama, dan membiarkan bagian bagian yang tak melarut untuk mengendap (mengendap turun). Cairan supernatant yang jenuh digunakan untuk titrasi. Setiap hari cairan supernatant yang lama didekantasi, dan residu diolah dengan air seperti sebelumnya untuk menghasilkan larutan ndikator yang segar. Pilihan lain, kita dapat membuat suatu campuran dari indicator itu dengan NaCl murni dalam angka banding 1:500, dan menggunakan 0,2-0,4 gram dalam setiap titrasi. Satu indikator terlapis, yang terdiri dari 0,2 gram mureksida, 0,5 gram Hijau Naftol B,dan 100 gram NaCl murni yang digerus bersama untuk membentuk campuran yang berwarna seragam, telah disarankan; kira-kira 0,2 gram campuran ini adalah sesuai untuk 1 cm3. Perubahan warna untuk kalsium adalah dari hijau zaitun melalui abu-abu, menjadi biru mendadak.

Hitam Solokrom (Hitam Eriokrom T) (Gambar II). Zat ini adalah natrium 1-(1hodroksi-2-naftilazo)-6-nitro-2-naftol-4-sulfonat(II); dan mempunyai acuan Indeks Warna C.I.14645. Dalam larutan yang sangat asam, zat warna itu cenderung untuk berpolimerisasi menjadi produk yang coklat-merah, dan akibatnya indikator itu jarang digunakan dalam titrasi EDTA dari larutan-larutan yang lebih asam daripada pH = 6,5.

Hitam Solokrom (Hitam Eriokrom T)

Gugus asam sulfonat itu menyerahkan protonnya lama sebelum jangkau pH 7-12, yang merupakan perhatian paling utama bagi penggunaan indikator ion logam. Kedua nilai pK untuk atom-atom hidrogen ini masingmasing adalah 6,3 dan 11,5. Di bawah pH = 5,5, larutan Hitam Solokrom (Hitam Eriokrom T) adalah merah (disebabkan oleh H2D-), anatara pH 7 dan 11 warnanya biru (disebabkan oleh HD 2-), dan di atas pH = 11,5 ia berwaarna jingga-kekuningan (disebabkan oleh D3-). Dalam jangkau pH 7-11, penambahan garam logam mengjhasilkan perubahan warna yang cemerlang dari biru menjadi merah. Larutan indicator ini disiapkan dengan melarutkan 0,2 gram zat warna dalam 15 cm3trietanolamina dengan penambahan 5 cm3 etanol absolute untuk mengurangi viskositas; reagensia ini stabil untuk beberapa bulan. Suatu larutan 0,4 percent dari zat warna ini yang murni dalm methanol akan tetap baik untuk digunakan selama paling sedikt satu bulan.

Indikator Patton dan Reeder (Gambar III) adalah asam 2-hidroksil-1-(2-hidroksi-4-sulfat1-naftilazo)-3-naftoat(III); nama ini boleh disingkat menjadi HHSNNA. Penggunaannya yang utama adalah dalam titrasi langsung dari kalsium; terutama dengan adanya magnesium. Perubahan warna yang tajam dari merah angur menjadi biru murni diperoleh bila ion-ion kalsium dititrasi dengan EDTA pada nilai pH antara 12 dan 14.

Indikator Patton dan Reeder

Zat warna ini dicampur dengan seksama dengan Natriumsulfat yang 100x lipatnya, 1 gram campuran digunakan pada setiap titrasi indicator ini tak terlalu stabil dalam larutan basa.

Biru tua Solokrom atau kalkon (Gambar IV) kadang-kadang dsb Hitam Eriokrom RC; zatini sebenarnya adalah Natrium 1-(2-Hidroksi-1-naftilazo)-2-nafto-4-sulfonat. Zat warna ini mempunyai 2 atom hydrogen fenolat yang dapat terionisasi, proton-proton ini, terionisasi secara bertahap dengan pK masingmasing 7,4 dan 13,5. Suatu penerapan penting dari indicator ini adalah pada titrasi kalsium secara kompleksometri dengan adanya magnesium; ini harus dilakukan pada pH kira-kira 12,3 (misalnya, yang diperoleh dengan suatu buffer dietilamina). Pada kondisi-kondisi ini, magnesium diendapkan secara kuantitatif sebagai hidroksidanya.

Biru tua Solokrom atau kalkon

Perubahan warna adalah dari merah jambu menjadi biru murni. Larutan indicator disiapkan dengan melarutkan 0,2 gram zat warna dalam 50cm3 metanol.

Kalmagit (Gambar V). Indikator ini, asam 1-(1-hidroksil-4-metil-2-fenilazo)-2-naftaol-4-sulfonat (V),mempunyai perubahan warna yang sama seperti hitam solokrom (Hitam Eriokrom T), tetapi perubahan warnyanya agak lebih jelas dan tajam. Suatu keuntungan yang penting adalah bahwa larutan-air indicator itu stabil hamper tanpa batas waktu. Zat ini digunakan sebagai ganti Hitam Solokrom (HItam eriokrom T) tanpa mengubah eksperimen untuk titrasi kalsium ditambah magnesium.

Kalmagit

Kalmagit berfungsi sebagai suatu indicator asam basa :

Warna biru dari Kalmagit pada pH = 10 berubah menjadi merah dengan penambahan ion magnesium, dan perubahan ini adalah reversible :

Ini merupakan dasara dari aksi indicator itu dal;am titrasi EDTA. pH = 10 dicapai dengan menggunakan campuran buffer larutan amonia-amonium khlorida dal;am air. Larutan indicator ini disiapkan dengan melarutkan 0,05 g Kalmagit dalam 100 cm3 air. Ia stabil selama paling sedikit 12 bulan bila di simpan dalam botol dari politena tanpa terkena cahaya matahari.

Kalsikrom (calcichcrome) (Gambar VI). Indikator ini, asam siklotris-7-(-1-1azo-8hidroksinaftalena-3,6-disulfat) (VI), adalah ;uar biasa, karena mempunya stuktur lingkara, dan sangat selektif untuk kalsium. Zat ini sebenarnya tidak begitu sesuai sebagai indikator untuk titrasi EDTA, karena perubahan warnanya tidak begitu tajam, tetapi jika EDTA diganti dengan CDTA, maka indikator ini memberi hasil yang baik untuk kalsium dengan adanya banyak barium dan sedikit strontium.

Kalsikrom (calcichcrome)

Hitam Sulfon F Permanen (Gambar VII). Zat warna ini adalah garam natrium dari asam 1hidroksi-8-(2-hidroksinaftilazo)-2-(sulfonaftilazo)-3,6-disulfat (VII). Reaksi warnanya boleh dikatakan spesifik untuk ion tembaga. Dalam larutan amoniakal, zat ini membentuk kompleks hanya dengan tembaga dan nikel; adanya amonia atau piridina diperlukan untuk pembentukan warna. Pada titrasi langsung tembaga dalam larutan amoniakal, perubahan warna pada titik akhir adalah dari magenta (ungu kemerahan) atau (bergantung pada konsentrasi ion-ion tembaga (II) biru pucat, menjadi hijau terang.

Hitam Sulfon F Permanen

Larutan indikator ini terdiri dari larutan air 0,5 persen.

Violet Katekol (Catechol Violet) (Gambar VIII). Indikator ini juga dinamakanViolet Pirokatekol(Pyrocatechol Violet), adalah sulfonftalein (VIII). Ia juga memiliki sifat indikator asam basa.(H4D). Larutan air (dari) Violet Katekol berwarna kuning; pada pH di bawah 1,5 warnanya merah; ia berwarna kuning antara pH = 2 dan 6 (anion H3D-), pada pH = 7 berwarna violet (anion H2D2-), dan diatas pH = 10, warnanya biru ( anion D4-). Perubahan warna ini disebabkan oleh ionisasi berangsur-angdur dari gugusgugus hidroksil. Larutan biru yang sangat basa tidak stabil, dan warnanya cukup cepat hilang, mungkin disebabkan oleh oksidasi oleh atmosfer.

Violet Katekol (Catechol Violet)

Violet Katekol membentuk senyawaan berwarna (biasanya biru atau biru-hijau) dengan banyak logam; yang paling stabil dari kompleks-kompleks ini terbenuuk dalam jangkau pH 2-6, sehingga terjadi perubahan warna yang tajam dan kuning menjadi biru, bila kation tertentu (misalnya, kation bismut dan torium) ditambahkan kepada larutan indikator. Larutan indikator ini disiapkan dengan melarutkan 0,1 g zat warna dalam 100 cm3 air. Larutan stabil selama beberapa minggu.

Merah Bromopirogalol ( Bromopyrogalol Red) (Gambar IX). Indikator ion logamini adalah dibromopirogalol sulfonftalein (IX), dan lebih tahan terhadap oksidasi ketimbang Violet Katekol; zat ini juga memiliki sifat kuning-jinggadalam larutan yang sagat asam, merah anggur dalam larutan yang hampir netral, dan violet sampai biru dalam larutan basa. Zat warna ini membentuk kompleks-kompleks berwarna dengan banyak kation. Ia sangat berharga untuk penetapan, antar lain, bismut (pH = 2-3, larutan asam nitrat; titik akhir biru ke merah anggur).

Merah Bromopirogalol ( Bromopyrogalol Red)

Larutan indikator ini disipakan dengan melarutakn 0,05 g reagensia padat dalam 100 cm50%.

3

etanol

Jingga Xilenol (Xylenol Orange) (Gambar X). Indikator ini, yang dibuat dengankondensasi o-kresolsulfonftalein (Merah Kresol) dengan formaldehida dan asam iminodiasetat, adalah 3,3bis[N,N-di(karboksimetil)-aminometil)]-o-kresolsulfonftalein (X). Zat warna ini tetap mempertahankan sifat asam-basa (dari) Merah Kresol dan memperlihatkan sifat-sifat indikator logam, bahkan dalam larutan yang asam (pH = 3-5).Larutan asam (dari) indikator ini, berwarna kuning-lemon dan larutan kompleks logamnya berwarna merah kuat.

Jingga Xilenol (Xylenol Orange)

Larutan indikator ini disiapkan dengan melarutkan 0,5 g Jingga Xilenol dalam 100 cm3 air.

Komplekson Timolftalein (Timolftalein) (Gambar XI). Ini adalah asam timolftaleindi(metil-iminadiasetat) (XI); zat ini mengandung satu cincin lakton, dan bereaksi hanya dalam medium basa.

Indikator ini dapat digunakan untuk titrasi dari kalsium; perubahan warna dari biru menjadi tak berwarna (atau sedikit merah-jambu keunguan).

Komplekson Timolftalein (Timolftalein)

Larutan indikator terdiri dari larutan 0,5 persen dalam etanol. Pilihan lain, suatu campuran (1:100) dengan kalium nitrat pro analisis yang digerus halus, dapat digunakan.

Biru Metiltimol (Komplekson Biru Metiltimol) (Gambar XII) . Senyawaan ini (XII)sangat serupa dalam struktur dengan senyawaan yang sebelum ini, darimana ia diturunkan dengan mengganti penggugusan lakton itu dengan suatu gugusan asam sulfonat. Namun, sebagai kontras, senyawaan ini akan berfungsi, baik dalam suasana asama maupun dalam suasana basa, dengan jangkau mulai dari pH = 0 pada kondisi mana bismut dapat dititrasi dengan perubahan warna dari biru menjadi tak berwarna. Indikator ini tidak tahan baik dalam larutan, dan digunakan sebagai zat padat: 1 bagian kalium nitrat.

Biru Metiltimol (Komplekson Biru Metiltimol)

Zinkon (Zincon) (Gambar XIII) adalah 1-(2-hidroksi-5-sulfofenil)-3-5-(2-karboksifenil)-formazan (XIII)yang merupakan suatu indikator spesifik untuk zink pada pH9-10. Namun, kegunaan yang paling penting adalah sebagai indikator untuk titrasi kalsium dengan adanya magnesium, dengan menggunakan komplekson EGTA. Titrasi dilakukan dalam suatu buffer pada pH 10, dan pada kondisi-kondisi ini, ion-ion kalsium mengurai kompleks. Zn-EGTA, merupakan ion-ion zink, yang memberi warna biru dengan indikator. Segera setelah

semua kalsium dititrasi, kelebihan EGTA mengubah kembali ion-ion zink menjadi kompleks EGTA, dan larutan memperoelh warna jingga dari indikator yang bebas logam.

Zinkon

Biru Variamina (C.I. 37255) (Gambar XIV). Titik nakhir pada suatu EDTA, kadang-kadang dapatdideteksi dari perubahan-perubahan dalam potensial redoks, jadi dengan penggunaan indikator redoks yang tepat. Satu contoh yang sangat baik sekali adalah Biru Variamina (4-metoksi-4-amino-difenilamina), yang dapat digunakan pada titrasi kompleksometri dari besi(III). Bila suatu campuran dari besi(II) dan (III) telah ditambahkan pFe(III) naik mendadak, sehingga terjadi penurunan yang tiba-tiba dalam potensial redoks; maka titikn akhir dapat dideteksi, baik secara potensiometri, ataupun dengan indikator redoks. Larutan indikator ini adalah larutan 1 persen basa dalam air.