Co się stanie, gdy zmieszasz roztwór wodorowęglanu sodu i fenoloftaleinę?

Zmieszanie roztworu wodorowęglanu sodu (NaHCO3) z fenoloftaleiną powoduje zmianę koloru z bezbarwnego na różowy. Dzieje się tak w wyniku następującej reakcji:

NaHCO3 + H2O → Na+ + HCO3- + H2O

H2O + CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-

Roztwór wodorowęglanu sodu zawiera jony wodorowęglanowe (HCO3-), które reagują z wodą tworząc kwas węglowy (H2CO3). Kwas węglowy jest słabym kwasem, który częściowo dysocjuje na jony wodorowe (H+) i jony wodorowęglanowe.

Fenoloftaleina jest słabym wskaźnikiem kwasowo-zasadowym, który zmienia kolor w odpowiedzi na zmiany pH. W roztworach kwaśnych fenoloftaleina pozostaje bezbarwna, natomiast w roztworach zasadowych zmienia kolor na różowy.

Obecność jonów wodorowych (H+) powstałych w wyniku dysocjacji kwasu węglowego powoduje, że roztwór staje się lekko kwaśny, w wyniku czego powstaje bezbarwny roztwór fenoloftaleiny. Jednakże po dalszym dodaniu roztworu wodorowęglanu sodu wzrasta stężenie jonów wodorowęglanowych, co przesuwa równowagę reakcji kwasu węglowego w stronę tworzenia większej ilości jonów wodorowęglanowych i wody.

W rezultacie roztwór staje się mniej kwaśny, a pH wzrasta. Kiedy pH osiągnie około 8,2-10, fenoloftaleina ulega zmianie koloru, zmieniając roztwór z bezbarwnego na różowy, co wskazuje na obecność środowiska zasadowego.