Er zijn vijf verschillende structuren voor het fenolftaleïenmolecuul, afhankelijk van de pH-waarde van de oplossing, zie figuur 1 en 2.
Er bestaan dus eigenlijk drie evenwichten ( zie tekening 3):
Of er wel of geen kleur te zien is, wordt in hoofdzaak bepaald door de hybridisatie bij het centrale koolstofatoom. Bij een sp2-hybridisatie, oals bij I en II, kan door delocalisatie van de elektronen lichtabsorptie plaatsvinden. In de gevallen II, IV (en V) is er sp3-hybridisatie en s er geen delocalisatie mogelijk.
Opmerkingen
1. De reactie met 4 M natronloog van paarsrood (III) naar kleurloos (IV) gaat langzaam, genoeg om met een colorimeter en een computer te volgen. Lit. P. van Zandbergen et al. |Scheikunde en een computer, deel II, uitgeverij NIB 1992.
2. De roodoranje kleur ontstaat alleen met 96 massa-% zwavelzuur en 60 massa-% perchloorzuur.