Paramètres influençant la couleur d'une substance

On réalise plusieurs solutions de pH différents. Chacune des solutions est introduite dans un tube à essai, dans l’ordre croissant des valeurs du pH et on y introduit quelques gouttes d’un indicateur coloré (hélianthine ou BBT).

On obtient une « échelle de teinte ».

Exemple 1 : hélianthine


Exemple 2 : bleu de bromothymol (BBT)

Un indicateur coloré est une espèce chimique qui existe sous deux formes de couleurs différentes.
La forme acide et la forme basique ont généralement deux couleurs bien distinctes.

Lorsqu’on fait varier le pH de la solution, une forme prédomine devant l’autre.
La solution prend la couleur de l’espèce chimique majoritaire.

En milieu acide, l’hélianthine est rouge ; en milieu basique, l’hélianthine est jaune.
Dans la zone de virage, les deux formes de l’hélianthine coexistent : la solution est orange.

En milieu acide, le BBT est jaune ; en milieu basique, le BBT est bleu.
Dans la zone de virage, les deux formes du BBT coexistent : la solution est vert.

Indicateur	Couleur de la forme acide	Zone de transition	Couleur de la forme basique
Hélianthine	rouge	3,1 - 4,4	jaune
Bleu de bromothymol	jaune	6,0 - 7,6	bleu

On dissout du diiode solide dans deux tubes à essai contenant du cyclohexane ou de l’eau distillée.

diiode dans l'eau	diiode dans le cyclohexane

Observation : les deux solutions ont des couleurs différentes.

La couleur d’une solution dépend des espèces chimiques qu’elle contient.
Si une espèce chimique absorbe des radiations du visible, elle est colorée. Elle prend la couleur complémentaire des radiations absorbées.
Dans le cyclohexane, le diiode prend une coloration rose car il absorbe dans le jaune (590 nm).
Dans l’eau, le diiode prend une coloration jaune car il absorbe dans le bleu.

Les structures des deux formes solvatées sont différentes : les radiations absorbées ne sont pas les mêmes.