Mi történik, ha nátrium-hidrogén-karbonát-oldatot és fenolftaleint keverünk össze?

A nátrium-hidrogén-karbonát oldatot (NaHCO3) fenolftaleinnel keverve színtelenről rózsaszínre változik a szín. Ez a következő reakció miatt következik be:

NaHCO3 + H2O → Na+ + HCO3- + H2O

H2O + CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-

A nátrium-hidrogén-karbonát oldat hidrogén-karbonát ionokat (HCO3-) tartalmaz, amelyek vízzel reagálva szénsavat (H2CO3) képeznek. A szénsav egy gyenge sav, amely részlegesen hidrogénionokra (H+) és bikarbonátionokra bomlik.

A fenolftalein egy gyenge sav-bázis indikátor, amely a pH-változás hatására megváltoztatja a színét. Savas oldatban a fenolftalein színtelen marad, míg bázikus oldatban rózsaszínűvé válik.

A szénsav disszociációja során keletkező hidrogénionok (H+) jelenléte az oldat enyhén savassá válik, ami színtelen fenolftalein oldatot eredményez. A nátrium-hidrogén-karbonát-oldat további adagolásakor azonban megnő a hidrogén-karbonát-ionok koncentrációja, ami a szénsavreakció egyensúlyát több hidrogén-karbonát-ion és víz képződése felé tolja el.

Ennek eredményeként az oldat kevésbé savas lesz, és a pH-ja megemelkedik. Amikor a pH eléri a hozzávetőlegesen 8,2-10 értéket, a fenolftalein színe megváltozik, és az oldat színtelenből rózsaszínűvé változik, ami egy bázikus környezet jelenlétét jelzi.