Термин “лакмусова бумажка” горячо любим журналистами. И даже общее понимание этого материала у них обычно присутствует: окунаем бумажку в раствор, она как-то там меняет цвет и мы делаем какие-то там выводы о растворе. Достаточно ли нам такого уровня понимания? Конечно нет!
Вспомним, что лакумосвая бумага показывает кислотность раствора. Если в растворе много Н+ (кислотная среда), то бумага станет красноватой, а если ОН- - она будет синеватой (среда щелочная). Чем больше концентрация тех или иных ионов, тем насыщеннее оттенок. Если среда нейтральная, то бумажка сохраняет свой естественный фиолетовый цвет.
Таким образом лакмусовая бумага показывает рН среды. Часто на современных индикаторах (точных, не лакмусовых) на упаковке с бумагой даже дают цветовую градуировку, какому номеру рН, какой оттенок соответствует.
Сам по себе лакмус - это порошок, смесь органических красителей, которые добывают из лишайников. Из них готовят раствор, которым и пропитывают бумагу.
Одним из главных соединений в этой смеси является азолитмин. У него есть гидроксильные группы ОН-. Эти группы от “родительской” молекулы могут прикреплять к себе Н+ или терять его. В нейтральной среде этот процесс балансирует сам себя, структура молекул в среднем не меняется, как и их цвет.
В кислотной и щелочной средах эта молекула существует в двух (или более) формах — протонированной и депротонированной (или в сопряжённых ионных формах). Именно переход между этими формами меняет распределение электронной плотности и потому меняется спектр поглощения — то есть цвет молекулы.
Лакмус несет свою химическую службу давно. Считается, что его использовали еще алхимики в 14-м веке.