作业帮紫色石蕊试液是什么（化学式）
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：化学作业 时间：2024/05/06 00:47:04
紫色石蕊试液是什么（化学式）
分子式(C7H7O4N)n
性状为蓝紫色粉末,是从植物中提取得到的蓝色色素,能部分地溶于水而显蓝色.
石蕊是一种常用的酸碱指示剂,变色范围是pH=5.0-8.0之间.
石蕊(Litmus)是一种弱的有机酸,相对分子质量为3300,在酸碱溶液的不同作用下,发生共轭结构的改变而变色.
也就是说,在溶液中,随着溶液酸碱性的变化,其分子结构发生改变而呈现出不同的颜色变化:
在酸性溶液里,分子是其存在的主要形式,使溶液呈红色;（由于[H+]增大,平衡向左移）
在碱性溶液里,石蕊水解发生的电离平衡向右移动,电离产生的酸根离子是其存在的主要形式,故使溶液呈蓝色;（由于[OH-]增大,平衡右移）
在中性溶液里,分子和酸根离子共存,因而溶液呈紫色.（[HZ]=[Z-]）
【与酚酞的原理比较】
[编辑本段]
石蕊和酚酞都是酸碱指示剂,它们都是弱的有机酸.在溶液里,随着溶液酸碱性的变化,指示剂的分子结构发生变化而显示出不同的颜色.
石蕊(主要成分用HL表示)在水溶液里能发生如下电离： HL红色 H+ L-蓝色
在酸性溶液里,红色的分子是存在的主要形式,溶液显红色；在碱性溶液里,上述电离平衡向右移动,蓝色的离子是存在的主要形式,溶液显蓝色；在中性溶液里,红色的分子和蓝色的酸根离子同时存在,所以溶液显紫色.
石蕊能溶于水,不溶于酒精,变色范围是pH 5.0～8.0.
紫色石蕊试液和酚酞是溶液酸碱性的指示剂,其颜色是否变化,取决于溶液的pH大小.我们通常说的pH＜7的溶液使紫色石蕊变红,使无色酚酞不变色,只是一种粗略说法.其实紫色石蕊试液和酚酞有一定的变色范围,参看图.
任何水溶液中都存在H+和OH-,pH的大小决取于溶液H+浓度和OH-浓度的关系.
H+浓度=OH-浓度 pH=7 溶液呈中性
H+浓度＞OH-浓度 pH＜7溶液呈酸性
H+浓度＜OH-浓度 pH＞7溶液呈碱性
在酸溶液中,H+浓度＞OH-浓度,故pH＜7,但pH＜7的溶液不一定是酸溶液,某些盐溶于水后,使得溶液呈酸性,如KHSO4溶于水,会发生以下电离：
K2HSO4=K++H++S2-+4O2-
在KHSO4溶液中,存在大量的H+,pH＜7.故应该说“能使紫色石蕊试液变红的溶液一定是酸性溶液,不使酚酞试液变色的溶液可能是酸性溶液,也可能是中性溶液或弱碱性溶液.”
【石蕊试液的配制】
[编辑本段]
(1)先用热酒精溶解去除杂质,把酒精倾去.
(2)加水溶解石蕊,搅拌、静置、过滤.
(3)滤液稀释至1%即得石蕊试液.
【由来】
[编辑本段]
其实,石蕊试剂(Litmus reagent)是从一种叫石蕊地衣的植物中提取出来的.
石蕊地衣( litmus li2chen)生长在中高海拔向阳的岩石上,植株矮小,但能通过其分泌的地衣酸促进高山岩石的逐渐风化、解体,对土壤的形成有重要的作用.
【发明家与石蕊的故事】
[编辑本段]
石蕊作为化学指示剂检验溶液的酸碱性是英国化学家、物理学家波意耳( Robert Boyie, 1627 -1691)首先发现并开始推广使用的.如何能简便地测出溶液的酸碱性,曾使波意耳及其他科学家大伤脑筋、束手无策.但有一天,问题在波意耳面前出现了转机.这一天,波意耳把刚采来的一束美丽的紫罗兰插在实验室的花瓶里,开始做实验.可是他一不小心把几滴盐酸滴到了紫罗兰的花朵上.他赶忙用清水去冲洗,就在此时,波意耳看到紫罗兰花竟变成了红色花! 紫罗兰为什么会变红? 波意耳感到很新奇,同时更感兴奋,他决心探根究底、搞个水落石出.波意耳先把几瓣紫罗兰花瓣陆续放入浓盐酸中,一会儿,紫罗兰花瓣也都变成了红色.他再把一片片花瓣浸入不同浓度的盐酸溶液中,又用HNO3、H2SO4、CH3COOH⋯⋯做实验,结果完全相同———花瓣全变成了红色.经过反复实验,波意耳认定紫罗兰花的浸出液,可用于检验溶液是否呈酸性.
初战告捷,但波意耳并不满足,他试图再找出用来检验碱性的物质.他把能找到的花卉、药草、树皮、块茎、块根、苔藓、地衣等制成浸出液,逐一试验它们在碱性溶液中的变色反应.终于发现:从石蕊地衣中提取出的紫色液体能使碱性溶液变蓝.即便如此,波意耳仍未就此止步,他想:能不能用一种试剂既能测酸性又能测碱性呢? 他试着把石蕊浸出液滴入盐酸溶液中,结果出现了与用紫罗兰检验酸性一样的现象———石蕊浸出液也变成了红色!
问题彻底解决了.石蕊试剂遇碱变蓝,逢酸变红,这正是波意耳苦苦找寻的双向指示剂! 从此,石蕊试剂广泛应用于检验溶液的酸碱性.波意耳这项重大发明是在1646年,直到几百年后的现在,仍在普遍采用.所以,我们今天能十分容易地检测出溶液的酸碱性,这应该感谢伟大的波意耳! 同时,我们应学习他善于观察、勤于思考、勇于探求真理的精神.
【石蕊的其他用途】
[编辑本段]
石蕊除常用来制作化学指示剂外,还有多种用途:
可供药用,有抗菌作用,用于制造杀菌剂,其含有的多糖有抗癌作用;还可供食用,并用于制取地衣淀粉、蔗糖、酒精,也可用来提取葡萄糖;以及制成动物饲料;并可用于提取染料———红靛
另外,石蕊地衣对空气中的SO2等污染物十分敏感.据科学家测定:当1m3空气中SO2的含量达到0. 23 mg时,石蕊地衣等植物在一个月内就全部死亡.因此,在城市和某些工厂附近很难生存,人们利用这一特性,把石蕊地衣植物当作检测空气污染程度的指示植物.
【植物学概念】
[编辑本段]
石蕊（shirei）（Cladonia）地衣门、石蕊科中的石蕊属.种类多.
地衣体壳状至鳞片状,并从地衣体上长出空心的果柄,不分枝或具多分枝.子囊盘生果柄顶端,子囊盘网衣型,子囊孢子单胞型,无色,椭圆形.土生或生于腐木或岩石表土上.
广布于全国各地
石蕊在医药和化学试剂方面,有重要价值.有些种类可提取抗菌素,如雀石蕊、软石蕊、红头石蕊、粉杆红石蕊、粉杯红石蕊等；有些种类可提取石蕊试剂,如石蕊、鳞片石蕊、杯腋石蕊、喇叭石蕊等.
性状为蓝紫色粉末,是从植物中提取得到的蓝色色素,能部分地溶于水而显蓝色.
石蕊是一种常用的酸碱指示剂,变色范围是pH=5.0-8.0之间.
石蕊(Litmus)是一种弱的有机酸,相对分子质量为3300,在酸碱溶液的不同作用下,发生共轭结构的改变而变色.
也就是说,在溶液中,随着溶液酸碱性的变化,其分子结构发生改变而呈现出不同的颜色变化:
在酸性溶液里,分子是其存在的主要形式,使溶液呈红色;（由于[H+]增大,平衡向左移）
在碱性溶液里,石蕊水解发生的电离平衡向右移动,电离产生的酸根离子是其存在的主要形式,故使溶液呈蓝色;（由于[OH-]增大,平衡右移）
在中性溶液里,分子和酸根离子共存,因而溶液呈紫色.（[HZ]=[Z-]）
【与酚酞的原理比较】
[编辑本段]
石蕊和酚酞都是酸碱指示剂,它们都是弱的有机酸.在溶液里,随着溶液酸碱性的变化,指示剂的分子结构发生变化而显示出不同的颜色.
石蕊(主要成分用HL表示)在水溶液里能发生如下电离： HL红色 H+ L-蓝色
在酸性溶液里,红色的分子是存在的主要形式,溶液显红色；在碱性溶液里,上述电离平衡向右移动,蓝色的离子是存在的主要形式,溶液显蓝色；在中性溶液里,红色的分子和蓝色的酸根离子同时存在,所以溶液显紫色.
石蕊能溶于水,不溶于酒精,变色范围是pH 5.0～8.0.
紫色石蕊试液和酚酞是溶液酸碱性的指示剂,其颜色是否变化,取决于溶液的pH大小.我们通常说的pH＜7的溶液使紫色石蕊变红,使无色酚酞不变色,只是一种粗略说法.其实紫色石蕊试液和酚酞有一定的变色范围,参看图.
任何水溶液中都存在H+和OH-,pH的大小决取于溶液H+浓度和OH-浓度的关系.
H+浓度=OH-浓度 pH=7 溶液呈中性
H+浓度＞OH-浓度 pH＜7溶液呈酸性
H+浓度＜OH-浓度 pH＞7溶液呈碱性
在酸溶液中,H+浓度＞OH-浓度,故pH＜7,但pH＜7的溶液不一定是酸溶液,某些盐溶于水后,使得溶液呈酸性,如KHSO4溶于水,会发生以下电离：
K2HSO4=K++H++S2-+4O2-
在KHSO4溶液中,存在大量的H+,pH＜7.故应该说“能使紫色石蕊试液变红的溶液一定是酸性溶液,不使酚酞试液变色的溶液可能是酸性溶液,也可能是中性溶液或弱碱性溶液.”
【石蕊试液的配制】
[编辑本段]
(1)先用热酒精溶解去除杂质,把酒精倾去.
(2)加水溶解石蕊,搅拌、静置、过滤.
(3)滤液稀释至1%即得石蕊试液.
【由来】
[编辑本段]
其实,石蕊试剂(Litmus reagent)是从一种叫石蕊地衣的植物中提取出来的.
石蕊地衣( litmus li2chen)生长在中高海拔向阳的岩石上,植株矮小,但能通过其分泌的地衣酸促进高山岩石的逐渐风化、解体,对土壤的形成有重要的作用.
【发明家与石蕊的故事】
[编辑本段]
石蕊作为化学指示剂检验溶液的酸碱性是英国化学家、物理学家波意耳( Robert Boyie, 1627 -1691)首先发现并开始推广使用的.如何能简便地测出溶液的酸碱性,曾使波意耳及其他科学家大伤脑筋、束手无策.但有一天,问题在波意耳面前出现了转机.这一天,波意耳把刚采来的一束美丽的紫罗兰插在实验室的花瓶里,开始做实验.可是他一不小心把几滴盐酸滴到了紫罗兰的花朵上.他赶忙用清水去冲洗,就在此时,波意耳看到紫罗兰花竟变成了红色花! 紫罗兰为什么会变红? 波意耳感到很新奇,同时更感兴奋,他决心探根究底、搞个水落石出.波意耳先把几瓣紫罗兰花瓣陆续放入浓盐酸中,一会儿,紫罗兰花瓣也都变成了红色.他再把一片片花瓣浸入不同浓度的盐酸溶液中,又用HNO3、H2SO4、CH3COOH⋯⋯做实验,结果完全相同———花瓣全变成了红色.经过反复实验,波意耳认定紫罗兰花的浸出液,可用于检验溶液是否呈酸性.
初战告捷,但波意耳并不满足,他试图再找出用来检验碱性的物质.他把能找到的花卉、药草、树皮、块茎、块根、苔藓、地衣等制成浸出液,逐一试验它们在碱性溶液中的变色反应.终于发现:从石蕊地衣中提取出的紫色液体能使碱性溶液变蓝.即便如此,波意耳仍未就此止步,他想:能不能用一种试剂既能测酸性又能测碱性呢? 他试着把石蕊浸出液滴入盐酸溶液中,结果出现了与用紫罗兰检验酸性一样的现象———石蕊浸出液也变成了红色!
问题彻底解决了.石蕊试剂遇碱变蓝,逢酸变红,这正是波意耳苦苦找寻的双向指示剂! 从此,石蕊试剂广泛应用于检验溶液的酸碱性.波意耳这项重大发明是在1646年,直到几百年后的现在,仍在普遍采用.所以,我们今天能十分容易地检测出溶液的酸碱性,这应该感谢伟大的波意耳! 同时,我们应学习他善于观察、勤于思考、勇于探求真理的精神.
【石蕊的其他用途】
[编辑本段]
石蕊除常用来制作化学指示剂外,还有多种用途:
可供药用,有抗菌作用,用于制造杀菌剂,其含有的多糖有抗癌作用;还可供食用,并用于制取地衣淀粉、蔗糖、酒精,也可用来提取葡萄糖;以及制成动物饲料;并可用于提取染料———红靛
另外,石蕊地衣对空气中的SO2等污染物十分敏感.据科学家测定:当1m3空气中SO2的含量达到0. 23 mg时,石蕊地衣等植物在一个月内就全部死亡.因此,在城市和某些工厂附近很难生存,人们利用这一特性,把石蕊地衣植物当作检测空气污染程度的指示植物.
【植物学概念】
[编辑本段]
石蕊（shirei）（Cladonia）地衣门、石蕊科中的石蕊属.种类多.
地衣体壳状至鳞片状,并从地衣体上长出空心的果柄,不分枝或具多分枝.子囊盘生果柄顶端,子囊盘网衣型,子囊孢子单胞型,无色,椭圆形.土生或生于腐木或岩石表土上.
广布于全国各地
石蕊在医药和化学试剂方面,有重要价值.有些种类可提取抗菌素,如雀石蕊、软石蕊、红头石蕊、粉杆红石蕊、粉杯红石蕊等；有些种类可提取石蕊试剂,如石蕊、鳞片石蕊、杯腋石蕊、喇叭石蕊等.