酚酞的顯色反映

酚酞在酸性溶液中為無(wú)色①，在堿性溶液中為紫紅色是讀者熟知的現(xiàn)象?，F(xiàn)在進(jìn)行以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)1

把酚酞溶液滴入NaOH溶液（濃度>2mol/l），顯現(xiàn)紅色（如圖），在振蕩過(guò)程中溶液退成無(wú)色。為了驗(yàn)證這個(gè)退色現(xiàn)象是否系空氣中CO2溶解所造成的（就像用NaOH溶液滴定HCl溶液以酚酞為指示劑，當(dāng)呈現(xiàn)淺紅色時(shí)表示滴定已達(dá)終點(diǎn)，后因CO2的溶解，溶液退成無(wú)色），往無(wú)色液中再滴加酚酞。如果現(xiàn)象是：呈無(wú)色液，示原先退色是CO2溶解之故；若呈紫紅色，表明溶液仍為堿性（即使有CO2溶解問(wèn)題）。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是，再次滴入酚酞，溶液呈現(xiàn)紅色，振蕩過(guò)程中又退成無(wú)色。若再滴入酚酞，溶液再現(xiàn)紫紅色，振蕩，表明酚酞在稍濃（>2mol/l）些NaOH溶液中為無(wú)色。

酚酞在不同溶液中呈現(xiàn)的顏色：

酚酞——實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)2把酚酞液滴入濃H2SO4，呈現(xiàn)橙色，不論振蕩多長(zhǎng)時(shí)間，其顏色不變。若把橙色液倒入大量水中，得無(wú)色液。其實(shí)酚酞在不同的條件下，因結(jié)構(gòu)的改變而呈現(xiàn)4種相應(yīng)的顏色。

通過(guò)酚酞顏色隨條件而變的事實(shí)是想強(qiáng)調(diào)：在一定條件下所呈現(xiàn)的現(xiàn)象，當(dāng)條件改變時(shí)，現(xiàn)象可能有相應(yīng)的改變。為了加深這個(gè)印象，再進(jìn)行一個(gè)實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)3取少量I2置于蒸發(fā)皿中微熱，預(yù)先用兩根玻璃棒分別用水“粘住”淀粉試紙和碘化鉀淀粉試紙，置于I2蒸氣中?，F(xiàn)象是：碘化鉀淀粉試紙先顯色，而且顏色比淀粉試紙呈現(xiàn)的顏色要深些。表明碘和淀粉的顯色反應(yīng)和有無(wú)KI有關(guān)?，F(xiàn)已證實(shí)：在有I-時(shí)，將和I2形成I-3、I-n（n=5、7……），較易進(jìn)入淀粉的結(jié)構(gòu)②而顯色。

條件變了，性質(zhì)（現(xiàn)象）可能隨之而變，在化學(xué)上是很普遍的。一般化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的條件指：試劑的濃度，溶液的酸堿性，試劑的相對(duì)用量，加試劑的先后順序，溫度及是否加催化劑等。

酚酞變色的本質(zhì)

由右圖可知，酚酞結(jié)構(gòu)從強(qiáng)堿到強(qiáng)酸環(huán)境，越來(lái)越質(zhì)子化，但是只有在強(qiáng)酸環(huán)境與堿性環(huán)境顯現(xiàn)出顏色。這是因?yàn)樵谶@兩種環(huán)境下中心的碳原子為sp2雜化，所有碳原子在同一平面，形成整個(gè)分子的大離域π鍵（在強(qiáng)酸環(huán)境下是19中心18電子π鍵，堿性環(huán)境下是19中心19電子π鍵）。

由此可知，存在大的共軛體系的分子溶液容易表現(xiàn)出顏色。這是由于大共軛體系中的自由電子可以吸收特定波長(zhǎng)的電磁波，從而顯現(xiàn)出顏色。