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수용액이 산성인지 염기성인지 알아보기 위해 리트머스 종이, 페놀프탈레인 용액, 자주색 양배추 용액, 등을 씁니다. 이들은 수용액의 산성-염기성에 따라 색깔이 달라지기 때문이지요. 색으로 수용액의 산성-염기성을 알려준다고 해서 산-염기 지시약이라고 부릅니다.

그렇다면 지시약은 어떻게 수용액의 산성-염기성에 따라 색이 다를까요? 리트머스 종이, 페놀프탈레인 용액, 자주색 양배추 용액에 들어 있는 색소들은 H⁺를 내어놓을 수 있는 산입니다. 이 색소들이 H⁺를 가지고 있을 때와 가지고 있지 않을 때의 색깔이 다릅니다. 예를 들어, 페놀프탈레인 색소의 경우 H⁺를 가지고 있을 때는 색깔이 없고, H⁺를 내어놓아 H⁺를 가지고 있지 않을 때는 분홍색입니다.

이 색소들은 아무 때나 H⁺를 내어놓는 것이 아니고, 주위 환경에 따라 H⁺를 가지고 있기도 하고 내어놓기도 합니다. 그런데 이 색소들이 언제 H⁺를 가지고 있고, 언제 H⁺를 내어놓느냐 구요? 그건 이 색소가 들어있는 수용액 안에 H⁺가 얼마나 많이 있느냐에 따라 달라집니다.

수용액 안에 H⁺가 많이 있을수록록(수용액이 산성일수록) 주위에 H⁺가 풍부하므로, H⁺를 가지고 있습니다. 그러면 페놀프탈레인 색소는 수용액이 산성일수록 색깔을 띠지 않겠지요.

반면에 수용액 안에 H⁺가 적고 OH^-가 많이 있을수록(수용액이 염기성일수록) 주위에 H⁺가 없으므로 H⁺를 내어놓습니다. 그러면 페놀프탈레인 색소는 수용액이 염기성일수록 분홍색을 띠겠지요.

정리하면 지시약은 용액에 존재하는 H⁺의 농도에 따라(수용액이 산성-염기성에 따라) 자신의 H⁺를 내어놓거나 가지고 있거나 하여 색깔이 변함으로써 수용액의 산성-염기성을 우리에게 알려주는 물질입니다.

꽃의 색깔이 지시약과 같은 역할을 하기도 합니다. 꽃들은 토양에 들어 있는 물을 뿌리로 흡수하지요. 토양이 산성이면 꽃은 산성의 물을 흡수하고, 토양이 염기성이면 꽃은 염기성의 물을 흡수하게 됩니다. 만약 꽃의 색을 나타내는 색소가 지시약처럼 산성 수용액에서의 색깔과 염기성 수용액에서의 색깔이 다르다면 어떤 일이 일어날까요? 같은 종류의 식물인데도 산성 토양에서 자라는 꽃과 염기성 토양에서 자라는 꽃의 색깔이 다르겠지요. 바로 수국이라는 꽃이 그렇답니다. 산성 토양에서 자라는 수국의 꽃은 보라색이고, 염기성 토양에서 자라는 꽃은 분홍색입니다. 즉, 꽃의 색깔이 토양이 산성인지 염기성인지를 가리켜(지시) 주는 거지요.


▲ 염기성 토양에서 자라는 수국	▲ 산성 토양에서 자라는 수국

이미 말한 리트머스 종이, 페놀프탈레인, 자주색 양배추 용액, 외에도 많은 지시약들이 있답니다. 아하 실험실에서 구경해 보세요.

여러 가지 지시약

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