Säure-Base-Indikatoren

Säure-Base-Indikatoren setzen sich in der Regel aus schwachen organischen Säuren und deren konjugierten Basen zusammen. Die Lösung der sauren und die der basischen Form unterscheiden sich farblich voneinander. Der Farbumschlag hängt mit der Gleichgewichtsverschiebung zwischen der schwachen Organischen Säure und deren konjugierten Base zusammen. Er vollzieht sich in einem Bereich von ungefähr 2 pH Einheiten.

Der Farbumschlag in einem Säure-Base Indikatorsystem beruht auf einer Strukuränderung der Molekularstruktur, die in Folge von Protonenübergängen kommt. Durch die damit verbundenen Änderungen bei den delokalisierten Valenzelektronen kommt es zu einem für das Auge sichtbaren Farbumschlag.

Ein Säure-Basen Indikator setzt sich in der Regel aus einem konjugierten Säure-Base Paar abgekürzt HInd/Ind- zusammen.

HInd + H₂O <-> H₃O⁺ + Ind^-

Gelangt ein Tropfen Indikator Lösung in ein saures oder basisches Milieu, so verschiebt sich das Gleichgewicht nach links bzw. rechts, ähnlich wie bei einem Puffersytem. Die Puffergleichung kann deshalb auch auf ein Säure-Base Indikatorsystem übertragen werden.
pH = pKs + lg [c(Ind^-)/ c(HInd)]

Um den Farbumschlag zu erkennen muss aufgrund der begrenzten Sehfähigkeit des menschlichen Auges die Konzentration von Ind- mindestens das zehnfache der Konzentration von HInd betragen. Dies ist bei pH = PKs+1 der Fall.