Što se događa kada pomiješate otopinu natrijevog bikarbonata i fenolftaleina?

Miješanje otopine natrijevog bikarbonata (NaHCO3) s fenolftaleinom rezultira promjenom boje iz bezbojne u ružičastu. To se događa zbog sljedeće reakcije:

NaHCO3 + H2O → Na+ + HCO3- + H2O

H2O + CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-

Otopina natrijevog bikarbonata sadrži bikarbonatne ione (HCO3-), koji reagiraju s vodom i stvaraju ugljičnu kiselinu (H2CO3). Ugljična kiselina je slaba kiselina koja djelomično disocira na vodikove ione (H+) i bikarbonatne ione.

Fenolftalein je slab kiselinsko-bazni indikator koji mijenja boju kao odgovor na promjene u pH. U kiselim otopinama fenolftalein ostaje bezbojan, dok u bazičnim otopinama postaje ružičast.

Prisutnost vodikovih iona (H+) nastalih disocijacijom ugljične kiseline uzrokuje da otopina postane blago kisela, što rezultira bezbojnom otopinom fenolftaleina. Međutim, daljnjim dodavanjem otopine natrijevog bikarbonata koncentracija bikarbonatnih iona raste, što pomiče ravnotežu reakcije ugljične kiseline prema stvaranju više bikarbonatnih iona i vode.

Kao rezultat, otopina postaje manje kisela i pH se povećava. Kada pH dosegne približno 8,2-10, fenolftalein prolazi kroz promjenu boje, pretvarajući otopinu iz bezbojne u ružičastu, što ukazuje na prisutnost bazne sredine.