Quando l'arancio metilico viene aggiunto a una soluzione acida, subisce protonazione, determinando un cambiamento nella sua struttura chimica e nel colore. La protonazione del colorante lo converte dalla forma gialla o arancione (forma basica) alla forma rossa (forma acida). Questo cambiamento di colore è attribuito all'alterazione del sistema di coniugazione all'interno della molecola.
La reazione di protonazione può essere rappresentata come segue:
HIn + H+ ⇌ H2In+
Qui, HIn rappresenta la molecola di metilarancio nella sua forma base e H+ rappresenta lo ione idrogeno della soluzione acida. H2In+ denota la molecola protonata di metilarancio, responsabile del colore rosso.
Quando il pH della soluzione diminuisce, il che significa che aumenta la concentrazione di ioni idrogeno, più molecole di metilarancio vengono protonate, portando ad un colore rosso più intenso. Questo cambiamento di colore serve come indicazione della natura acida della soluzione.
È importante notare che l'arancio metilico non è adatto per titolazioni acide forti perché il cambiamento di colore dal giallo al rosso avviene in un intervallo di pH relativamente ampio (3,1-4,4). Ciò rende difficile determinare con precisione il punto finale della titolazione, che è fondamentale nell'analisi quantitativa. Pertanto, per le titolazioni acide forti sono generalmente preferiti altri indicatori con un cambiamento di colore più netto e intervalli di pH più adatti.
