Індикатори - речовини, які, змінюючи колір дозволяють якомога точніше встановити момент еквівалентності між тітруемих розчинами.
В якості індикаторів найчастіше застосовують речовини, здатні давати з одним з реагуючих речовин легко помітну кольорову реакцію. Наприклад, крохмаль в розчині йоду забарвлюється в інтенсивно синій колір; отже, крохмаль - індикатор на вільний йод. Індикаторами можуть служити також сполуки, які утворюють різні забарвлення з речовинами, присутніми в рстворе. Наприклад, фенолфталеїн в кислому і нейтральному середовищі безбарвний, а в лужному приймає червоно-фіолетове забарвлення. Тому кінець реакції (досягнення точки еквівалентності) при титруванні кислоти лугом або, навпаки, - луги кислотою в присутності фенолфталеїну майже точно збігається з моментом зміни забарвлення розчину.
Іноді індикатором є одне з реагуючих речовин. Наприклад, розчин окислювача КМnО4 в кислому середовищі при поступовому збільшенні до нього відновника знебарвлюється. Як тільки в розчині весь відновник буде окислен, надлишкова капляKMnO4 забарвить розчин в блідо-рожевий колір.
Розрізняють дві групи індикаторів в залежності від їх застосування: внутрішні і зовнішні. Головним чином користуються внутрішніми індикаторами, т. Е. Такими, які вводять безпосередньо в досліджуваний розчин. Зовнішні індикатори відрізняються від внутрішніх тим, що їх не можна додавати в титруєму рідина, так як між індикатором і тітруемих речовиною відбувається реакція, яка заважає точно встановити точку еквівалентності між тітруемих розчинами. Застосовуючи зовнішній індикатор в процесі титрування, слід періодично брати краплю титруемого розчину скляною трубочкою з витягнутим в капіляр кінчиком і змішувати з розчином індикатора на білій порцеляновій пластинці. Іноді краплю досліджуваного розчину наносять на фільтрувальний папір, попередньо змочену розчином цього ж індикатора і потім висушену. Ця крапля збирається на невеликому, ділянці фільтрувального паперу. Отримане при цьому забарвлене пляма рельєфно виділяється.
Прикладом зовнішнього індикатора служить феррицианида калію К3 [Fe (CN) 6], який вживається при визначенні двовалентного заліза хроматометріческім методом. ІониFe 2+ взаємодіють з іонами [Fe (CN) 6] 3 ⁻- утворюють синій осад турнбулевой сини:
Іони Fe 3+ цієї забарвлення не дають. Тому коли іониFe 2+ практично повністю окислені вFe 3+. освіту турнбулевой сини припиниться, К3 [Fe (CN) 6] з досліджуваним розчином забарвлення не дає.
3.1. Індикатори методу нейтралізації
У методі нейтралізації як індикатори застосовують речовини, що змінюють своє забарвлення в залежності від зміни концентрації іонів водню в розчині. Так як колір розчину залежить від кольору іонів і недіссоціірованних молекул, то в якості індикаторів застосовують слабкі органічні кислоти або слабкі органічні підстави, у яких колір недіссоціірованних молекул відрізняється від кольору іонів. Існують індикатори, які не є ні кислотами, ні підставами; зміна кольору їх пояснюють внутрішньої перегрупуванням атомів в молекулі, при цьому утворюються по-різному забарвлені форми.
Розглянемо найпростіший випадок, коли індикатор -слабка кислота, формулу якої позначимо черезHInd. Такий індикатор розпадається на іони згідно зі схемою:
При додаванні до розчину кислоти індикатор знаходиться в недиссоциированном стані внаслідок впливу однойменного іона Н + .Так що колір індикатора в досить кислому середовищі відповідає забарвленню його недіссоціірованних молекулHind, які називають кислотної формою індикатора. При додаванні того ж індикатора до лугу утворюється його сіль, сильно дисоційованому; тому забарвлення його в лужному розчині обумовлена кольором аніонаInd⁻, названого лужної формою індикатора. Колір індикатора в кожному розчині залежить від співвідношення концентрації іонів індикатора і його недіссоціірованних молекул, т. Е. Від співвідношення його кислотної і лужної форм: [HInd] / [Ind⁻] .Найбільш важливою характеристикою індикатора є його константа дисоціації:
Так як Кінд -Величина постійна, то ставлення [Ind⁻] / [HInd] залежить лише від концентрації іонів водню [Н +].
Вище було зазначено, що від ставлення [Ind⁻] / [HInd] залежить колір індикатора в розчині. Отже, колір індикатора в різних розчинах залежить від концентрації іонів водню в цьому розчині. Таким чином, різної концентрації іонів водню в кожному розчині відповідає певна кількість іонів та недіссоціірованних молекул індикатора.
У міру титрування кислоти лугом в розчині зменшується концентрація іонів водню, отже, зростає кількість дисоційованому молекул індикатора. Цим пояснюється зміна забарвлення розчину при титруванні, що відбувається, не стрибкоподібно, а поступово: спочатку вона залежить від кольору недіссоціірованних молекул індикатора, а в міру збільшення лугу зростає вплив забарвлення аніонів індикатора в зв'язку з утворенням його солі.