指示剂的颜色随 pH 值的变化而变化,可用于监测溶液的 pH 值。pH 指示剂含有一种弱酸,以 HIn 表示,当转化为它的共轭碱,In 离子时,它会变色。颜色会随指示剂的 pH 值区间而变化,这取决于它的 pKa。如果溶液的 pH 值低于指示剂的 pKa,则水合氢离子的浓度较高。反应的平衡点向左移动,增加了 Hln 的浓度。当加入碱时,水合氢离子的浓度 降低。这种 pH 值的变化将 HIn 转化为 In 离子,溶液的颜色也随之改变。当 pH 值至少比 pKa 低 1 时,HIn 颜色 占主导地位;当 pH 值至少比 pKa 高 1 时,In 离子颜色占主导地位,而 pH 值 介于两者之间时,颜色是混合色。有各种 pH 指示剂 可用于监测在不同的 pH 值范围内 改变颜色的 pH 值。指示剂改变颜色的点 称为终点。理想的滴定指示剂 有一个接近等值点的终点。强酸和强碱的滴定曲线 是陡峭的,因为在等值点附近 的 pH 值变化很快。这些滴定可以使用相对广泛的 指示剂。在用 0.1M 氢氧化钠滴定 0.1M 盐酸的过程中,pH 值 从 3 迅速增加到 11。不论是酚酞,一种 pH 值区间 为 8.3 到 10 的指示剂,还是甲基红,一种区间为 4.2 到 6 的指示剂,都可以在这里使用,因为它们的终点 与曲线的陡峭部分重叠。相反,涉及弱酸或弱碱的滴定曲线,跟只有强酸和强碱的滴定曲线相比,没有那么陡;因此,可以使用 相对狭窄的指示剂范围。在用 0.1M 氢氧化钠滴定 0.1M 乙酸的过程中,pH 值 从 7 迅速增加到 11。酚酞可以在这里使用,因为其终点 与等值点重叠,但甲基红 将是一个无效的指示剂。