Statistical Evaluation of Acid-Base Indicators

② 산염기 지시약의 원리

산염기 적정에 쓰이는 지시약은 용액의 pH변화에 따라 변색하데 이들 자체가 약한 산이나 약한 염기이 고, 일반적으로 A색을 띤 산형 HIn의 지시약이 양성자를 버리면 B색을 띤 짝염기형 In-로 변하게 된다.
HIn(A색) ⇌ H+ + In-(B색)
HIn + H₂O ⇄ H₃O + In- =====> KHIn = [H+][In-] / [HIn]
이와 같이 이온화상수에서 얻은 -log KHIn = pKHIn값을 지시약 상수라 한다. 용액의 A색의 세기와 B색 의 세기는 이들 화학종의 농도에 비례한다.
A색의 세기 / B색의 세기 = [HIn] / [In] = [H+] / KHIn
일반적으로 사람의 눈에는 용액 중에 A화학종의 수가 B의 수보다 10배 이상 많으면 A색으로 보이고 반대 로 B화학종의 수가 A의 수보다 10배 이상 많으면 B색으로 보인다.
즉, [HIn] / [In] ≧ 10 / 1 때는 A색으로 보이고
[HIn] / [In] ≦ 1 / 10 때는 B색으로 보인다.
그러므로 [H+] / KHIn ≧ 10 / 1 즉 pH ≦ pKHIn - 1 이면 A색을 띠고
[H+] / KHIn ≦ 1 / 10 즉 pH ≧ pKHIn + 1 이면…(생략)