Τι συμβαίνει όταν αναμιγνύετε διάλυμα διττανθρακικού νατρίου και φαινολοφθαλεΐνη;

Η ανάμειξη διαλύματος διττανθρακικού νατρίου (NaHCO3) με φαινολοφθαλεΐνη οδηγεί σε αλλαγή χρώματος από άχρωμο σε ροζ. Αυτό συμβαίνει λόγω της ακόλουθης αντίδρασης:

NaHCO3 + H2O → Na+ + HCO3- + H2O

H2O + CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-

Το διάλυμα διττανθρακικού νατρίου περιέχει διττανθρακικά ιόντα (HCO3-), τα οποία αντιδρούν με το νερό για να σχηματίσουν ανθρακικό οξύ (H2CO3). Το ανθρακικό οξύ είναι ένα ασθενές οξύ που διασπάται μερικώς σε ιόντα υδρογόνου (Η+) και διττανθρακικά ιόντα.

Η φαινολοφθαλεΐνη είναι ένας ασθενής οξεοβασικός δείκτης που αλλάζει χρώμα ως απόκριση στις αλλαγές του pH. Στα όξινα διαλύματα, η φαινολοφθαλεΐνη παραμένει άχρωμη, ενώ στα βασικά διαλύματα γίνεται ροζ.

Η παρουσία ιόντων υδρογόνου (Η+) που παράγονται από τη διάσταση του ανθρακικού οξέος προκαλεί το διάλυμα να γίνει ελαφρώς όξινο, με αποτέλεσμα ένα άχρωμο διάλυμα φαινολοφθαλεΐνης. Ωστόσο, με περαιτέρω προσθήκη διαλύματος διττανθρακικού νατρίου, η συγκέντρωση των διττανθρακικών ιόντων αυξάνεται, γεγονός που μετατοπίζει την ισορροπία της αντίδρασης ανθρακικού οξέος προς το σχηματισμό περισσότερων διττανθρακικών ιόντων και νερού.

Ως αποτέλεσμα, το διάλυμα γίνεται λιγότερο όξινο και το pH αυξάνεται. Όταν το pH φτάσει περίπου στο 8,2-10, η φαινολοφθαλεΐνη υφίσταται μια αλλαγή χρώματος, μετατρέποντας το διάλυμα από άχρωμο σε ροζ, υποδηλώνοντας την παρουσία ενός βασικού περιβάλλοντος.