De meeste mensen kennen de termen zuur of basisch van gewone huishoudelijke stoffen, maar de functie van pH-indicatoren is veel geavanceerder. Een dergelijke indicator, fenolftaleïne, is meestal kleurloos, maar varieert van roze tot paars bij blootstelling aan alkalische oplossingen.

TL; DR (te lang; heeft niet gelezen)

Fenolftaleïne wordt roze bij blootstelling tot stoffen boven een pH van 8,2 - en wordt paars bij nog hogere pH-waarden. Deze kleurverandering is een gevolg van ionisatie, die de vorm en lading van fenolftaleïne moleculen verandert. Dit zorgt ervoor dat het blauwe lichtspectrum wordt geblokkeerd wanneer het wordt blootgesteld aan alkalische stoffen, waardoor een roze tot paarse tint ontstaat.

Wat is fenolftaleïne?

In 1871 ontdekte de beroemde Duitse chemicus Adolf von Baeyer fenolftaleïne, een mild zure verbinding met een chemische formule van C _{20H 14O <4>. Deze verbinding dient voornamelijk als een pH-indicator, waardoor chemici gemakkelijk kunnen testen of een stof een zuur of een base is. In het verleden gebruikten medische leveranciers fenolftaleïne als een laxeermiddel, maar de ernstige bijwerkingen en het potentieel als kankerverwekkend (kankerverwekkend middel) brachten de Food and Drug Administration ertoe om het voor dit gebruik in 1999 te verbieden.}

Fenolftaleïne en de pH-schaal

De pH-schaal loopt van 0 tot 14 met zure stoffen die minder dan 7 op de schaal registreren en alkalische stoffen die boven 7 op de schaal registreren. Een waarde van 7 geeft een neutrale pH aan zoals zuiver water. In de gewone praktijk gebruiken chemici lakmoespapier om de pH van een verbinding te meten; het papier wordt rood wanneer het wordt gedoopt in zuren en blauw wanneer het wordt gedompeld in bases.

Fenolftaleïne werkt enigszins anders omdat het van nature kleurloos is maar in alkalische oplossingen roze kleurt. De verbindingen blijven kleurloos in het hele bereik van zure pH-niveaus, maar ze worden roze bij een pH-waarde van 8,2 en gaan door tot helder purper in sterkere alkalische stoffen.

Hoe fenolftaleïne van kleur verandert

Deze verbinding is kleurverandering gebeurt via een proces dat ionisatie wordt genoemd. Ionisatie vindt plaats wanneer een molecuul elektronen krijgt of verliest, waardoor het molecuul een negatieve of positieve elektrische lading krijgt. Geïoniseerde moleculen trekken andere moleculen aan met de tegenovergestelde lading en stoten die met dezelfde lading af. Met phenolphtalein beïnvloedt dit ook de vorm van het molecuul.

De combinatie van vorm en elektrische lading bepaalt hoe een molecule op licht reageert. Normaal gesproken is fenolftaleïne duidelijk omdat alle kleuren licht er doorheen gaan. Wanneer het wordt blootgesteld aan alkalische oplossingen, begint het de blauwe kleuren van het spectrum te blokkeren, waardoor het licht roze wordt. Hoe sterker de alkalische oplossing is, hoe meer het fenolftaleïne molecuul verandert en hoe donkerder de roze tint zal zijn.