由花引出的酸碱指示剂初中学习大师

“花开的时候最珍贵，花落了就枯萎。错过了花期花怪谁，花需要人安慰。”美丽的花朵我们都很爱惜，更不用说妖娆的紫罗兰了。这美丽的紫罗兰对化学的发展还有着特殊的贡献呢！

在年，化学学科还很不发达，还没有能检验溶液的酸碱性的指示剂，这使当时的科学家大伤脑筋、束手无策。但是，有一天这个问题在英国化学家、物理学家波义耳（RobertBoyie,—，近代化学的创始人之一）面前出现了转机。

波义耳很喜欢花草，在他的实验室周围到处种植和摆放着花草。有一天早上，波义耳和以往一样来到花园中，他站在一盆盛开的紫罗兰前，美丽的花朵上还有晶莹的露珠，这让波义耳非常喜爱。于是，他就采了一束紫罗兰插在实验桌的花瓶中。顿时，实验室里散发出一股清香。随即，波义耳就投入了紧张的研究工作中。

做实验时，波义耳不小心把盐酸溅出了几滴，正巧溅在了花瓶中的紫罗兰花上。他连忙用水去冲洗。这时，他惊奇地发现紫罗兰花瓣的颜色由紫色变成了红色。这个发现让波义耳感到奇怪，于是他又摘了一朵没有染上盐酸的花朵放在清水中，花却不改变颜色。然后他又将这朵花放入盐酸中，花立即变成了红色，这个发现激发了波义耳的探究热情。于是，他将紫罗兰花瓣分别放进了硫酸、硝酸、醋酸中进行试验，结果花瓣在这些酸中都变成了红色。这一发现让波义耳非常兴奋，他认定紫罗兰的浸取液可以作为检验溶液是否呈酸性的指示剂。然而，波义耳并不满足于此，他想其他植物是否也具有这样的性质呢？有没有一种植物既能检验溶液的酸性，又能检验溶液的碱性呢？于是，他采集了大量的植物进行实验。通过大量的实验，他发现了一种叫石蕊地衣的植物遇酸、遇碱会发生不同的颜色变化。至此，石蕊指示剂诞生了！

从波义耳发明石蕊指示剂到现在已经几百年了，石蕊指示剂仍然普遍地被采用。

当然，为什么石蕊能够反复变色的原理波义耳当时还不是很清楚。随着化学学科的发展，科学家们已经弄清楚了石蕊在酸碱溶液中变色的原因。其实，不仅仅是石蕊具有这样的性质，很多植物，如紫甘蓝、牵牛花、芙蓉花、中药中的紫草等都具有这样的性质。石蕊和这些植物为什么会有这样的性质呢？

化学揭秘

石蕊和其他的一些植物可以作为酸碱指示剂的原因是它们分子内部都含有有机色素，这些有机色素都是一些有机弱酸或有机弱碱，随着溶液酸碱性的变化，分子的结构发生变化而显示出不同的颜色。

在溶液中，酸碱指示剂在水溶液中能发生如下电离（电离在“面粉膨大剂”中有介绍）（主要成分用HL表示）：

在酸性溶液中，红色分子是主要的存在形式，溶液显红色；在碱性溶液中，OH-与上述可逆反应中电离出来的H+结合，使得反应平衡向右移动，石蕊的主要存在形式发生改变，成为蓝色分子，于是溶液呈现出蓝色；同理可以推断出，在中性溶液中，水电离出来的H+和OH-的数目极少，只有1×10-7mol/L，对上述反应的平衡移动影响极小，所以红色分子与蓝色分子同时存在，溶液呈现出紫色。

当然，不是所有的植物都能够作酸碱指示剂的，只有含有有机色素的植物才能够作酸碱指示剂。而且，有的植物只能用于检验酸性溶液，如甲基橙指示剂；有的植物只能检验碱性溶液，如酚酞指示剂。生活中的很多花草、蔬菜、中药等都可以作酸碱指示剂，见下表。

植物指示剂及其变色范围

通过波义耳发现酸碱指示剂的故事，我们要学习他善于观察、勤于思考、勇于探求真理的精神。