Indicadores químicos: para qué sirven, tipos, ejemplos
Un indicador químico es una sustancia que cumple la función de señalar, usualmente con un cambio de color, que se han producido cambios en las soluciones en las que está presente. Esto se debe a que otra sustancia del medio alcanza una concentración crítica.
Los indicadores químicos son ácidos o bases débiles que se usan a concentraciones muy bajas; y por lo tanto, no interfieren con las reacciones en las que están presentes. Generalmente son compuestos orgánicos de fórmulas complejas, representadas mejor como HIn.
Existen varios tipos de indicadores químicos dependiendo de las reacciones en las que participan. Los hay ácido-base (pH), de reacciones de óxido-reducción (redox), de turbidez, de precipitación, de humedad, etc. Los indicadores de pH son los más numerosos y quizás los más conocidos.
Estos indicadores químicos de pH pueden ser artificiales o naturales. Los artificiales son creaciones humanas; por ejemplo, el anaranjado de metilo (imagen superior). Mientras, los naturales se encuentran en vegetales; por ejemplo, el limo (tornasol), o el jugo del repollo rojo o morado.
Este último indicador, el del repollo morado, puede ser considerado un indicador universal, ya que varía de coloración entre los pH 0, 1 y 13.
Índice del artículo
- 1 ¿Para qué sirven los indicadores químicos?
- 2 Tipos de indicadores químicos
- 2.1 Indicador Ácido-Base
- 2.2 Indicadores ácido-base naturales
- 2.3 Indicadores de las reacciones de óxido-reducción (redox)
- 2.4 Indicadores de adsorción (precipitación)
- 2.5 Indicadores metalocrómicos o complexométricos
- 2.6 Indicadores químicos con capacidad de luminiscencia
- 2.7 Indicadores químicos de humedad
- 2.8 Indicadores químicos de esterilización
- 3 Ejemplos de indicadores químicos
- 4 Referencias
Los indicadores tienen dos aplicaciones principales:
-Estimación de parámetros como pH, humedad, potenciales de oxidación-reducción, solubilidad, etc.
-Determinación de los puntos finales de las titulaciones, sin importar de qué tipo sean.
El color del indicador varía en función de la concentración de H3O+ o de OH– de la solución; o mejor dicho, de la variación del pH del medio. Los indicadores ácido-base son sales de ácidos o bases débiles. Estos indicadores son de punto final, es decir, el pH en el cual el color del indicador varía.
El proceso de ionización de un indicador químico ácido-base puede esquematizarse de la forma siguiente
HIn(color 1) ⇌ In–(color 2) + H3O+
Al aumentar la concentración de H3O+ (ácido), la reacción se orienta hacia la izquierda y predomina la forma ácida HIn. Mientras que si la concentración de H3O+ disminuye, la reacción se orienta hacia la derecha y predomina la forma básica In–. De esta manera, aparecen los colores 1 y 2 para HIn y In–, respectivamente.
No obstante, hay indicadores que presentan más de dos colores.
Se encuentran en las hojas, flores, frutos y tallos de numerosas especies vegetales. Se puede citar el ejemplo de la hortensia, cuyas flores son azules si está sembrada en un suelo ácido, rico en aluminio. Pero en suelos alcalinos, sus flores son entre rosadas y púrpuras.
Las reacciones redox generan potenciales de oxidación y potenciales de reducción, los cuales pueden producir cambios en ciertos indicadores químicos. Por ejemplo: la 1-10-fenantrolina ferrosa es un indicador químico de gran sensibilidad.
La 1-10-fenantrolina ferrosa cambia de rojo a azul pálido cuando el potencial de oxidación varía de 1,04 a 1,08 voltios. El azul de metileno, en estado reducido, es de color azul; mientras que en estado oxidado, es incoloro. La 2,2’-biperidina cambia de azul a rojo con un potencial de electrodo de 0,97 voltios.
La fluoresceína es un indicador químico que se usa para asegurar una finalización del proceso de unión de los iones plata y cloruro en la precipitación del cloruro de plata.
Posteriormente, se adhieren al precipitado de cloruro de plata una cantidad adicional de plata y fluoresceína, cambiando esta última de color verde-amarillo a rojo. Esto indica que ha finalizado por completo la formación del precipitado de cloruro de plata.
Son indicadores químicos que cambian de color en presencia de ciertos iones y pueden regresar a su color original una vez que los iones son retirados. Estos indicadores se utilizan para determinar cuándo todos los iones metálicos son quelados o secuestrados, en general, por el EDTA.
Hay especificidad de los indicadores metalocrómicos para determinados iones. Por ejemplo: la calceína es específica para el calcio. La hematoxilina es específica para el cobre. Y la ditizona es específica para el cinc y el plomo.
El luminol (5-amino-2,3-dihidroftalazina-1,4-diona) es un compuesto químico, que en presencia de un agente oxidante, emite una luz azul. El luminol se usa en la práctica forense para detectar la presencia de sangre, aunque esta no sea evidente, ya que el luminol reacciona con el hierro presente en la hemoglobina.
El gel de sílice es una sustancia química que presenta gran capacidad para absorber agua, usándose para mantener secos los medicamentos, algunos alimentos, etc. El gel de sílice se usa en pequeñas bolsas que acompañan los productos a desecar.
Para asegurarse que el desecante está en capacidad de cumplir su función, se le acompaña de un indicador químico de humedad, por ejemplo: violeta de metilo. Este indicador es de color naranja cuando está seco, y violeta cuando se humedece.
Son compuestos químicos que acompañan a los materiales sometidos a un proceso de esterilización en autoclave. Hay de varios tipos. Unos son sólidos que se funden por el calor, y otros son sustancias que cambian de color por el proceso de esterilización.
Estos indicadores permiten tener la confianza de que el material ha completado todo el proceso de esterilización.
A continuación se enlistarán varios indicadores ácidos junto a los intervalos de pH donde cambian de color:
-Amarillo de metilo 2,9 – 4,0
-Azul de bromofenol 3,0 – 4,6
-Rojo congo 3,0 – 5,0
-Anaranjado de metilo 3,1 – 4,4
-Verde de bromocresol 3,8 – 5,4
-Violeta de metilo 10 B 0,0 – 2,0
-Rojo fenol 6,4 – 8,0
-Rojo neutro 6,8 – 8,0
Fenolftaleína (Primer cambio) 0,0 – 8,3 (incolora)
(Segundo cambio) 8,3 – 10,0 (púrpura)
(Tercer cambio) 12,0 – 13,0 (incolora)
El pigmento antocianina, con función de indicador ácido-base, se encuentra en los pétalos de varias flores rojas, entre ellas el geranio, en tallos como el ruibarbo, etc.
La cúrcuma, una especia usada en la cocina oriental, es de color amarillo en condiciones ácidas, y de color marrón en condiciones alcalinas.
El tornasol es un indicador ácido-base que era utilizado por los alquimistas medievales. Es un indicador natural elaborado con una mezcla de tintes extraídos de varios líquenes.
El tornasol es rojo a pH ácido y azul a pH alcalino, teniendo una escala de cambio de color comprendida entre 4,5 y 8,3.
El permanganato de potasio cumple una función dual: actúa como un agente oxidante y como un indicador químico redox. En estado reducido es de color rosa pálido, mientras que en estado oxidado es de color violeta intenso.
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