Form 4 Chemistry: Chapter 7 (pH value, neutralisation)
pH value
我们都熟悉的 pH 值，其实是用来测量一个 solution 中的 concentration of H+ or OH-。（其实 pH 可以用 Formula 算出来的，不过我们还不需要学 ^^）
同样的volume中，越强的 Acid H+ 越多（concentration越高），所以 pH 就越低；相反的，越强的 Alkali 的 OH- 越多，H+ 相较之下就比较少，所以他们的 pH 会很高。
如果我们有两杯同样的 Acid，但是一个 Concentration 比较高，那么 Concentration 高的 pH 会比较低。
现在我们有两杯不一样的 Acid——一杯是 hydrochloric acid，另一个是 ethanoic acid，如果他们的 Concentration 都一样，sulphuric acid 的 pH 还是会比较低，因为他是 Strong acid，能 produce higher concentration of H+。
我们可以用
pH meter（是一种电子仪器，可以连接到电压表直接显示 pH 的读数）、Universal indicator或 Acid-base indicator 来测量 pH。实际上，
Indicator 本身可能是 weak acid/alkali，当solution 的 pH 改变的时候，它们的颜色会改变。
Neutralisation
就是一个 Acid 跟一个 Base / alkali 在一起，形成 Salt & water。
对于 Acid + Alkali，我们可以用 titration method，就是把 Acid 装在 Burette 里面，然后把 Alkali 装在 Burette 下面的 Conical flask，然后把 Acid 一点一点地滴进去。
直到 acid neutralise 了全部的 alkali，Acid 里的所有 H+ 都跟 alkali 里的 OH- 合起来，形成 Water molecules。
P/S 进行 Titration 的时候，Acid 要放在 Burette 里面，因为 Alkali 容易 form residue，会损坏 Burette。（如果情况真的需要把 Alkali 装在 Burette 里，那么用完后一定要马上洗！）
等一下，我们该怎么知道 Neutralisation reaction 已经完成了呢？我们就要利用 Indicator 来 determine the end point of neutralisation。
通常，我们会用 Phenolphthalein 或 Methyl orange 来 determine 这个 Alkali 是不是已经被中和了。其中，Phenolphthalein 的颜色变化很明显。可是，Phenolphthalein 在 Neutral & Acidic 的时候都是透明的！不要紧，因为我们是从 Alkali 开始进行 Titration 的，只要看到粉红色的 Phenolphthalein 变成 colourless，就知道 neutralisation reaction 完成了！^^
至于 Acid + Base，我们只要用 Spatula 把某样 base——比如说 Zinc oxide 放进 Acid 里面就可以了。 [ 第一行是 Nitric acid + Zinc oxide 的 Chemical equation，第二行是 Ionic equation ]
那不是重点！xD 回到 Acid-base titration，除了使用 Indicator，我们还可以用 pH meter 来确认 end point of neutralisation。（这应该也不是重点 xD）
我们很少有机会接触 pH meter，但是如果要用 pH meter 的话，我们要做的东西就和刚才得到饭——把 Alkali 装在 burette 里面，然后调到每隔一定的时间都会滴出一定分量的 Alkali，再把 Acid 装在下面的 Conical flask……然后，我们会得到类似这样的 Graph。
[ 我所画的 Graph 并不准确 >__< 资料参考自这里，该网站有更准的 Graph ]
我们看到，当 Neutralisation process 完成的时候，pH 会忽然增加。我们可以通过这个 Graph，我们就能准确地算出需要多少的 Alkali 才能 neutralise 这个 Acid。（其实这个方法比用 indicator 更准^^）
正解： （这些都是 Definitions =x）
[ Neutralisation ] Reaction between an acid with a base or alkali to produce salt & water.
[ Acid-base titration ] A quantative analysis used to determine the volume of an acid required to exactly neutralise the alkali with the help of an acid-base indicator.
[ End point of Neutralisation ] A stage where the volume of acid added to an alkali exactly neutralises all the alkali.
P/S Neutralisation 是这个 reaction 的名字，而 Acid-base titration 是我们用来让 Acid neutralise alkali 的方法。关于 Neutralisation 在日常生活中的用处，请参照书本或课本 ^^
Calculations
Concentration of Acid & Alkali
（发现我之前漏掉了什么吗？对了，就是 Calculations ^^ 毕竟这只是一些解释，只能说说那些 formula 的来源和关系，也许帮助不大。最重要的其实是看到题目不要怕，敢敢把学过的 formula 丢下去做 xDD ）
（我的 working 可能会放得比较长，实际上不是每一个 step 都需要被写出来的。^^）
P/S 我们不需要知道每一个 Formula 的来历，虽然待会儿我会提及一些，不过仅仅是作为解释用途。有些朋友看了 Formula 的起源可能感觉更加乱，如果是这样的话，请跳过吧！（浅紫色框里的是我们往后会运用到的 Formula）
在前几课，当我们要使用某个 solution 的时候，课本常会注明要用多浓，而他的单位主要是 mol dm-3 或者直接写成 M。
这和 Number of moles 是不一样的~ xD 因为如果我们每个人都得到 1.0 mol 的 NaCl，一个人把它溶解在 10ml 的水里，一个人把它溶解在 1 litre 的水里面。
两个人的 sodium chloride solution 里面都含有 1 mol 的 NaCl，但是谁的比较浓？当然是前者。所以，如果遇到 solution，只靠 number of mole 是不靠谱的……我们要有另一个单位！
计算 Concentration of solution 的单位有 g dm-3 跟 mol dm-3，如果单位是 mol dm-3 的话，我们也可以说它是 Molarity of solution。
Concentration 和 Molarity 的算法，其实从单位就可以看出一点点线索 xD
所以，只要题目给我们需要的资料，我们就可以算了。（不过大多数题目给的 Volume 都是 cm3，要记得换成 dm3）
比如说…… 100g of sodium chloride is dissolved in water to make up 500cm3 of solution. Find concentration of the solution.
P/S 写算式时只有答案后面需要写 Unit。写 Steps 的时候要写 Unit 也是对的，不过不写的话可以避免因为中间单位错而被扣分 ^^
P/S II 请养成好习惯，写算式的时候把正在算的东西交代清楚，这样既方便检查又能避免老师找到借口扣分。这个可能因老师要求而异——我的老师提醒我们尽量别缩写（No. of moles vs number of moles）（总之就是不要白白被扣分就对了）xD
还记得第三课，我们算过 Number of moles 吗？
现在，我们把 Number of moles 的算法 Substitute 进第一个 Formula 里面，我们又会得到新得一个方程式……
左右那个题目其实只是把左边的倒反过来而已 ^^ 两个在讲的其实都是同样的东西，我们可以轻易地把 Molarity 换成 Concentration 或反之。
（通常题目会给我们有关的 element 的 relative atomic mass、Avogadro constant 等等，所以请别担心，直接用题目给的就行了 ^^）
再来……
^ 我们的 Volume 单位应该是 dm3，如果资料给的单位是 cm3，就需要自己除以 1000。可是这个算式已经帮我们除 1000 了，所以 Substitute 在 volume 那边的数字的单位是 cm3。
本质上，这个方程式和刚才我们所看过的一样，只是被简化（？）后的样子。以后，我们主要会用到的就是这个。遇到给你 number of moles 和 volume，要你算 molarity 的题目，用上面的或者这个方程式都可以。
所以讲，其实每一个方程式之间是有关联的！因此，同样给我们一部分资料的题目，我们可能可以通过超过一种方法来得到答案，虽然有些方法比其他的更快一些。
