De flesta vet vad som är surt eller alkaliskt från vanliga hushållsämnen, men pH-indikatorernas funktion är mycket mer avancerad. En sådan indikator, fenolftalein, är vanligtvis färglös men sträcker sig från rosa till lila när den utsätts för alkaliska lösningar.

TL; DR (för länge, läste inte)

Fenolftalein blir rosa när den utsätts till ämnen över pH 8,2 och blir lila vid ännu högre pH-värden. Denna färgförändring är ett resultat av jonisering, vilket förändrar formen och laddningen av fenolftaleinmolekyler. Detta orsakar att det blockerar det blå ljusspektret när det exponeras för alkaliska ämnen, vilket ger en rosa till lila nyans.

Vad är fenolftalin?

År 1871 upptäckte den berömda tyska kemisten Adolf von Baeyer fenolftalein, en svagt sur förening som har en kemisk formel av C _{20H 14O 4. Denna förening tjänar huvudsakligen som en pH-indikator, så att kemister enkelt kan testa om ett ämne är en syra eller en bas. Tidigare anställde läkare också fenolftalein som laxermedel, men dess hårda biverkningar och potential som cancerframkallande medel föranledde livsmedels- och drogadministrationen att förbjuda den för denna användning 1999.}

Fenolftalin och pH-skala

pH-skalan går från 0 till 14 med sura ämnen som registrerar mindre än 7 på skalan och alkaliska ämnen som registrerar över 7 på skalan. En läsning av 7 indikerar ett neutralt pH som rent vatten. I vanligt bruk använder kemister litmuspapper för att mäta pH för en förening; papperet blir rött när det dyps i syror och blått när det dyker i baserna.

Fenolftalin fungerar något annorlunda eftersom det är naturligt färglöst men blir rosa i alkaliska lösningar. Föreningarna förblir färglösa i hela spektret av sura pH-nivåer men börjar bli rosa vid en pH-nivå av 8,2 och fortsätter till en ljus lila i starkare alkalier.

Hur fenolftalin förändras färg

Denna förening s färgförändring sker genom en process som kallas jonisering. Jonisering sker när en molekyl får eller förlorar elektroner, vilket ger molekylen en negativ eller positiv elektrisk laddning. Ioniserade molekyler lockar andra molekyler med motsatt laddning och avstötar dem med samma laddning. Med fenolftalein påverkar detta också molekylens form.

Kombinationen av form och elektrisk laddning bestämmer hur en molekyl svarar mot ljuset. Normalt är fenolftalein klart eftersom alla ljusets ljus passerar genom det. När den utsätts för alkaliska lösningar börjar den att blockera spektrumens blå färger, vilket blir ljusrosa. Ju starkare den alkaliska lösningen är desto mer fenolftaleinmolekylen förändras och desto mörkare blir den rosa nyansen.