Mitä tapahtuu, kun sekoitat natriumbikarbonaattiliuosta ja fenoliftaleiinia?

Natriumbikarbonaattiliuoksen (NaHCO3) sekoittaminen fenoliftaleiiniin johtaa värin muuttumiseen värittömästä vaaleanpunaiseksi. Tämä tapahtuu seuraavan reaktion seurauksena:

NaHCO3 + H2O → Na+ + HCO3- + H2O

H2O + CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-

Natriumbikarbonaattiliuos sisältää bikarbonaatti-ioneja (HCO3-), jotka reagoivat veden kanssa muodostaen hiilihappoa (H2CO3). Hiilihappo on heikko happo, joka hajoaa osittain vetyioneiksi (H+) ja bikarbonaatti-ioneiksi.

Fenolftaleiini on heikko happo-emäs-indikaattori, joka muuttaa väriä pH:n muutosten seurauksena. Happamissa liuoksissa fenolftaleiini pysyy värittömänä, kun taas emäksisissä liuoksissa se muuttuu vaaleanpunaiseksi.

Hiilihapon dissosiaatiosta muodostuvien vetyionien (H+) läsnäolo saa liuoksen muuttumaan lievästi happamaksi, mikä johtaa värittömään fenolftaleiiniliuokseen. Natriumbikarbonaattiliuosta lisättäessä bikarbonaatti-ionien pitoisuus kuitenkin kasvaa, mikä siirtää hiilihapporeaktion tasapainoa kohti enemmän bikarbonaatti-ionien ja veden muodostumista.

Tämän seurauksena liuos muuttuu vähemmän happamaksi ja pH nousee. Kun pH saavuttaa noin 8,2-10, fenolftaleiinin väri muuttuu, jolloin liuos muuttuu värittömästä vaaleanpunaiseksi, mikä osoittaa emäksisen ympäristön olemassaolon.