Question

在酸碱滴定中选用指示剂的根据是什么？

Answer 1

提问者说的很对，像甲基橙这种指示剂，在溶液变色的时候，确实还是酸性的。所以如果严格按照滴定的理论来说，此时并不是等量点（equivalent point）。

所有的指示剂都是有它的变色范围的，一般来说，人眼能分辨的指示pH范围是指示剂pKa加减1[1]。大部分指示剂都是有机弱酸或着弱碱，据我所知，还没有pKa正好在7左右的指示剂。那么所有的滴定其实都是错误的？

要回答这个问题，最直观的方法是通过滴定曲线。下面是一个我用LibreOffice Calc做的两条滴定曲线。红色是用强碱（NaOH）滴定强酸（比如HCL）的滴定曲线。而蓝线是强碱滴定弱酸（比如乙酸，acetic acid，计算中用的弱酸的pKa是1E-5）。绿色虚线是理论意义上的等量点（1：1）。绿色矩形是Bromocresol green的变色范围，而红色是phenolphthalein的变色范围。

强碱滴定强酸，滴定曲线开始比较平缓，而后在等量点周围pH迅速从酸性增加到碱性。如果使用Bromocresol green,可以看到在指示剂变色终了时，虽然此时溶液还是酸性，但是滴定容量和等量点非常接近。假设Bromocresol green变色结束之后是pH=5.8, 近似计算表明，此时滴定量为24.9988mL。也就是说，基本和等量点(25mL)只有0.004%的差距。这个误差实际上已经小于实验中产生的系统误差了。同样，如果使用phenolphthalein，变色期间，滴定容量和等量点同样相距很小。所以，虽然此时溶液还是酸性/碱性，但是滴定结果是准确的。

不过，当滴定弱酸时，指示剂的选择就非常重要了。弱酸的滴定曲线是那条蓝线。可以看到，如果还是使用Bromocresol green，那么在指示剂变色终了时，滴定容量离等量点还很远 （V=21mL）。所以，这时候就不能使用Bromocresol green指示剂。而phenolphthalein还是合适的。

总之，当合理选择指示剂的时候，虽然滴定终点不是中性，但是由于结果的误差非常小，所以可以用来计算未知溶液的浓度。

Answer 2

中和滴定的关键是准确判断滴定终点：根据滴定过程中的变化及酸碱指示剂在酸性或碱性溶液中的颜色变化,选择合适指示剂,判断中和反应滴定终点.在实验室里一般选用酚酞或甲基橙作指示剂,石蕊试液由于变色不太明显,原因是石蕊的变色范围(pH5.8.0)太宽,到达滴定终点时颜色变化不明显,不易观察,滴定时不宜使用.指示剂的变色范围与酸碱中和后的越接近越好,且变色明显（终点变为红色）,溶液颜色的变化由浅到深容易观察,而由深变浅则不易观察.因此应选择在滴定终点时使溶液颜色由浅变深的指示剂.强酸和强碱中和时,尽管酚酞和甲基橙都可以用,但用酸滴定碱时,甲基橙加在碱里,达到滴定终点时,溶液颜色由黄变红,易于观察,故选择甲基橙.用碱滴定酸时,酚酞加在酸中,达到滴定终点时,溶液颜色由无色变为红色,易于观察,故选择酚酞.强酸和弱碱、强碱和弱酸中和达到滴定终点时,前者溶液显酸性,后者溶液显碱性,对前者应选择酸性变色指示剂甲基橙.对后者应选择碱性变色指示剂酚酞.通常情况下,强酸滴入强（弱）碱时用甲基橙,强碱滴入强（弱）酸时用酚酞（当反应后显酸性时用甲基橙;当反应后显碱性时用酚酞）.
酸滴定碱，滴定到终点时是酸多一滴，所以溶液显酸性，要用甲基橙作指示剂。 碱滴定酸，滴定到终点时是碱多一滴，所以溶液显碱性，要用酚酞作指示剂。 甲基橙的变色范围是pH<3.1的变红，pH>4.4的变黄，3.1-~4.4的呈橙色。 酚酞的变色范围是，pH<8.2的无色，pH>10的变红，8.2-~10的呈浅红色。所以不能检验酸。