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石蕊没有化学式，碳酸的化学式是H2CO3，放在水中就会变成紫色石蕊溶液，通入二氧化碳就会发生反应，其化学方程式为：CO2+H2O==H2CO3，但是碳酸不稳定，就会分解，过段时间，又会变回水和二氧化碳。
石蕊的性状为蓝紫色粉末，是从地衣植物中提取得到的蓝色色素，能部分地溶于水而显紫色。是一种常用的酸碱指示剂，变色范围是pH=4.5-8.3之间。是一种弱的有机酸，在酸碱溶液的不同作用下，发生共轭结构的改变而变色。
与酚酞的原理比较
石蕊和酚酞都是酸碱指示剂，它们都是弱的有机酸。在溶液里，随着溶液酸碱性的变化，指示剂的分子结构发生变化而显示出不同的颜色。
石蕊（主要成分用HL表示）在水溶液里能发生如下电离：HL红色H+L-蓝色。
在酸性溶液里，红色的分子是存在的主要形式，溶液显红色；在碱性溶液里，上述电离平衡向右移动，蓝色的离子是存在的主要形式，溶液显蓝色；在中性溶液里，红色的分子和蓝色的酸根离子同时存在，所以溶液显紫色。
紫色石蕊试液和酚酞是溶液酸碱性的指示剂，其颜色是否变化，取决于溶液的pH大小。我们通常说的pH<7的溶液使紫色石蕊变红，使无色酚酞不变色，只是一种粗略说法。