【讨论】石蕊,甲基橙,酚酞,品红是怎么变色的?

抛砖引玉
石蕊是一种有机弱酸，用HI表示，本身为红色，I-为蓝色。所以酸性中为红色，碱性下为蓝色。

关于石蕊的一些性质！
石蕊
　　分子式(C7H7O4N)n
【基本信息】
　　性状为蓝紫色粉末，是从地衣植物中提取得到的蓝色色素，能部分地溶于水而显紫色。
　　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-]）
　　遇酸 变红 PH<5.0
　　遇碱 变蓝 PH>8.0
　　【与酚酞的原理比较】
　　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+或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：
　　KHSO4=K++H++SO4 2-
　　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】
　　(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
【由来】
　　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。
[编辑本段]【发明家与石蕊的故事】
　　石蕊作为化学指示剂检验溶液的酸碱性是英国化学家、物理学家波义耳( 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，曾使波义耳及其他科学家大伤脑筋、束手无策。但有一天，问题在波义耳面前出现了转机。这一天，波义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，波义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。波义尔又用HNO3（硝酸）、H2SO4（硫酸）、CH3COOH（醋酸）做实验，结果完全相同———花瓣全变成了红色。经过反复实验，波义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，但波义耳并不满足，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:碱性溶液能使从石蕊地衣中提取出的紫色液体变蓝。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，这正是波义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义耳!
【石蕊的其他用途】
　　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】
　　石蕊（shirui）（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。
【中医-中药材】
　　【药名】石蕊
　　【别名】石濡、石芥、云茶、蒙顶茶、石蕊花、石云茶、云芝茶、蒙山茶、蒙阴茶、酶苔、石花、刀伤药
　　【汉语拼音】shi rui
　　【拉丁植物动物矿物名】Cladonia rangiferina(L.)Web.[Lichenrangiferinus L.;Cladina rangiferina Nyl. ]
　　【归经】心、肝经。
　　【中药化学成分】地衣枝状体含黑荼渍素（atranorin）,反丁烯二酸原冰岛衣酸酯（fumarprotocetraric acid）.
　　【功效】清热，润燥，凉肝，化痰，利湿。
　　【科属分类】石蕊科
　　【拉丁文名】Lichen Cladoniae Rangiferinae
　　【主治】烦热不安，咽燥痰结，目昏翳障，热淋，黄疸。
　　【生态环境】多生于岩石表面的细土层上，且多在高山带。
　　【采收和储藏】全年均可采收，采后去杂质，洗净，晒干。
　　【资源分布】分布于东北及内蒙古、陕西、福建、台湾、湖北、四川、贵州、云南、西藏等地。
　　【动植物形态】初生地衣体早期即消失。果柄子（子器柄）主轴明显，为不等长我多叉假轴型分枝，枝腋间有近圆形小穿孔，枝顶端呈荼褐色，常向同一方向倾斜或下垂；分枝圆柱，粗壮，中空，高3-12cm或过之，粗1-3mm，表面呈灰色或深灰绿色，生长在光照强处，常变成污黑色，无光泽。果柄无皮层；外髓层粗糙，其间分散子囊盘呈褐色，小型，顶生于果柄上。分生孢子器呈黑褐色，卵圆形，含无色粘液，生于果柄小枝的顶端。
　　【功效分类】清热药；润燥药；凉肝药；化痰药；利湿药
　　【用法用量】内服：沸水泡，9-15g
　　【出处】《中华本草》
　　另外-------大部分都有毒，请勿靠近婴儿！

正确。