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。
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。
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