在酸性溶液里，分子是其存在的主要形式，使溶液呈紅色;（由于[H?]增大，平衡向左移）

在堿性溶液里，石蕊電離發(fā)生的電離平衡向右移動(dòng)，電離產(chǎn)生的酸根離子是其存在的主要形式，故使溶液呈藍(lán)色

石蕊和酚酞都是酸堿指示劑,它們是一種弱的有機(jī)酸.在溶液里,隨著溶液酸堿性的變化,指示劑的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而顯示出不同的顏色.
石蕊(主要成分用HL表示)在水溶液里能發(fā)生如下電離：HL紅色 H+ L-藍(lán)色?
在酸性溶液里,紅色的分子是存在的主要形式,溶液顯紅色；在堿性溶液里,上述電離平衡向右移動(dòng),藍(lán)色的離子是存在的主要形式,溶液顯藍(lán)色；在中性溶液里,紅色的分子和藍(lán)色的酸根離子同時(shí)存在,所以溶液顯紫色.
石蕊能溶于水,不溶于酒精,變色范圍是pH 5.8.0.

相信很多朋友在化學(xué)生物課上做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候都用到過一種叫做石蕊試紙的實(shí)驗(yàn)用品，它能夠測(cè)試物質(zhì)的酸堿度，遇到酸性物質(zhì)就會(huì)變成紅色，而遇到堿性物質(zhì)就會(huì)變成藍(lán)色。那么這個(gè)石蕊試紙中的“石蕊”到底是什么物質(zhì)呢？

石蕊是石蕊試紙當(dāng)中會(huì)變色的原料，是由地衣提煉出來的。

地衣是真菌和藻類的共生體：真菌形成外殼，提供藻類保護(hù)；藻類行光合作用，提供真菌養(yǎng)分。雖然長(zhǎng)得有點(diǎn)像苔蘚，不過它們并不是植物。由于地衣對(duì)空氣中的化學(xué)成分很敏感，常被當(dāng)作空氣污染的指標(biāo)。除此之外，地衣的生命力強(qiáng)悍，它們通常都是一片荒蕪的環(huán)境中的先驅(qū)，在植物長(zhǎng)出來之前，地衣就會(huì)先一步到達(dá)，把巖石分解成土壤，為之后的生態(tài)系打下基礎(chǔ)。在嚴(yán)寒的極地，地衣也是馴鹿等野生動(dòng)物度冬重要的食物來源。

而其中，“石蕊”就是石蕊科（Cladoniaceae）、石蕊屬（Cladonia）的地衣。它們生長(zhǎng)在中高海拔向陽的巖石上，屬于枝狀地衣，形狀就像一支支直立起來的粉綠色小喇叭。有些種類的石蕊邊上會(huì)長(zhǎng)出鮮紅色的繁殖構(gòu)造子囊果，就像戴著紅色帽子的英國(guó)士兵，因此又稱為“英國(guó)士兵地衣”。雖然石蕊試紙是稱為石蕊試紙，但其實(shí)許多類群的地衣都可以作為石蕊試紙的原料，反倒是石蕊本人較不常被作為石蕊試紙使用。

那么，石蕊試紙變色的原理是什么呢？要解答這個(gè)問題，我們必須先了解“顏色”和“酸堿”的本質(zhì)。

“顏色”是什么？

為什么我們看到紅色的東西，會(huì)覺得它是紅色；而看到藍(lán)色的東西，會(huì)覺得它是藍(lán)色呢？

這是因?yàn)?，不同的物體會(huì)吸收、反射不同波長(zhǎng)的光，當(dāng)光照到物體上，沒有被吸收、而是被物體反射的光波，傳到我們的眼睛里面，就會(huì)被大腦解讀為顏色。

例如，假如一個(gè)物體反射紅光，吸收其他波長(zhǎng)的光，那個(gè)物體我們?cè)诎坠庀驴雌饋砭蜁?huì)是紅色的。另外，如果一個(gè)物體吸收所有光的波長(zhǎng)，那個(gè)物體我們?cè)诎坠庀驴雌饋砭蜁?huì)是黑色的；反之，如果那個(gè)物體反射所有光的波長(zhǎng)，那個(gè)物體我們?cè)诎坠庀驴雌饋砭蜁?huì)是白色的。

那么，為什么不同物體會(huì)吸收、反射不同波長(zhǎng)的光？這是因?yàn)樗鼈兊幕瘜W(xué)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)得不一樣。換句話說，一個(gè)物體的化學(xué)結(jié)構(gòu)若是改變了，吸收、反射的光波長(zhǎng)也會(huì)跟著改變，外顯的顏色也就會(huì)變得不一樣了。

“酸堿”是什么？

知道了“顏色”本質(zhì)上的差別是什么，現(xiàn)在，我們要來談?wù)勈裁词恰八釅A”？溶液中，如果含有氫離子（H+），那這個(gè)溶液就會(huì)呈現(xiàn)酸性，溶液中的氫離子越多，pH值就越小、越偏酸性；而溶液中如果含有氫氧根（OH–），那個(gè)溶液就會(huì)呈現(xiàn)堿性，氫氧根越多，pH值就越大、也就越偏堿性。

回到石蕊試紙

現(xiàn)在回到石蕊試紙上面。石蕊中含有一種化學(xué)物質(zhì)“7-羥基吩噁嗪酮”（分子化學(xué)式是C12H8NNaO2），是石蕊試紙變色的關(guān)鍵。C12H8NNaO2是由三個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)所組成的，帶有一個(gè)羥基（下圖中的HO-）。

還記得前面說到的，酸性溶液含有氫離子，堿性溶液含有氫氧根嗎？

當(dāng)C12H8NNaO2遇到酸性溶液時(shí)，溶液中的氫離子會(huì)鍵結(jié)到環(huán)狀結(jié)構(gòu)的氮（上圖中的N）上面，造成結(jié)構(gòu)改變；而當(dāng)C12H8NNaO2遇到堿性溶液時(shí)，羥基上的氫則會(huì)被溶液中的氫氧根（OH–）搶走，造成結(jié)構(gòu)改變。這兩種結(jié)構(gòu)的改變?nèi)缦聢D所示。

正如前面所說的，不同結(jié)構(gòu)的化學(xué)物質(zhì)，會(huì)吸收、反射不同波長(zhǎng)的光，因此看起來顏色就會(huì)不同。得到一個(gè)氫離子的C12H8NNaO2，會(huì)反射紅光，吸收其他的光；失去一個(gè)氫離子的C12H8NNaO2，則會(huì)反射藍(lán)光，吸收其他的光。

因此，石蕊試紙會(huì)變色的原因就是：酸堿溶液會(huì)改變C12H8NNaO2的結(jié)構(gòu)，當(dāng)石蕊試紙中的C12H8NNaO2結(jié)構(gòu)改變了，會(huì)吸收、反射的光波長(zhǎng)也改變了，顏色也因此看起來不一樣了。

現(xiàn)在大家都了解石蕊試紙變色的原理了，下回使用石蕊試紙時(shí)，就知道它為什么會(huì)變色了！