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酸鹼計算 Calculation微粒模型 Particle Model

酸度與 pH

Acid Strength & pH

互動 simulation：揀 8 種酸 / 鹼（HCl / H₂SO₄ / HNO₃ / CH₃COOH / H₃PO₄ / NaOH / KOH / NH₃），用 log slider 改濃度，即時睇 [H⁺] / [OH⁻] / pH / 電導率 點變。永遠 visible 嘅 4-quadrant fair-compare strip 直接視覺化 §5.4「強度 × 濃度」概念 — 包括 100 M CH₃COOH (pH 0) 低過 0.1 M HCl (pH 1) 嘅 5** 經典 trap。

Interactive simulation

H⁺ 密度中等 — DSE 常見濃度範圍

酸 / 鹼 · Acid / Alkali揀一個觀察 dissociation
酸度 · pH
1.00
[H⁺]0.100
[OH⁻]1.0 × 10⁻¹³
pOH13.00
mol dm⁻³
電導率 · Conductivity7/10

§5.2 Method 2 · 同 concentration 下，strong acid 因為 100% ionization，mobile ion 多過 weak acid，conductivity 較高。

濃度 c · Concentrationmol dm⁻³（log scale）
0.100

拉到 100 mol dm⁻³ 觀察 weak acid 嘅 pH 點解可以細過 0.1 mol dm⁻³ HCl 嘅 pH。

一鍵操作 · Quick Actions
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公平比較 · Fair Comparison（§5.4）
5★★ 魔鬼細節： 100 mol dm⁻³ CH₃COOH (pH 0) 低過 0.1 mol dm⁻³ HCl (pH 1) — 但 CH₃COOH 仍係 weaker acid。公平比較 必須 same concentration。
核心概念 · Core Concept

強度 × 濃度 → pH

強度（strength）— 先天不可變：CH₃COOH 無論濃定稀，永遠只 ~1% ionize。Strength 由分子本質決定。

濃度（concentration）— 後天可變：加水 / 蒸發可以改 c，但唔會改 strength。同 acid 嘅 c 升 10×，[H⁺] 隨之升 10×。

公平比較（Fair Comparison）：要比較 acid strength，必須 same concentration。喺 0.1 mol dm⁻³ 時：H₂SO₄ pH 0.70 < HCl pH 1.00 < CH₃COOH pH 2.87 — 呢個排名先反映 strength。

點解 pH = −log[H⁺]？

pH 係 [H⁺] 嘅負對數（log base 10）。[H⁺] 由 1 mol dm⁻³ 跌到 10⁻⁷ mol dm⁻³，pH 由 0 升到 7。每差 10 倍 [H⁺]，pH 差 1。

強度（先天不可變）：HCl 永遠 100% 電離；CH₃COOH 永遠 ~1% 電離。 濃度（後天可變）：加水 / 蒸發隨意改，但唔改變 strength。

公平比較：要比 acid strength，必須 same concentration。喺 0.1 M：H₂SO₄ pH 0.7 < HCl pH 1.0 < CH₃COOH pH 2.87，呢個排名先反映 strength。

玩咩好？

  1. Default 係 HCl 0.1 M — pH 應該係 1.00。撳「10× 稀釋」3 次，睇 pH 升到 4
  2. 撳 H₂SO₄ — diprotic trap：[H⁺] = 2c，pH 比同 c 嘅 HCl 細
  3. 撳 CH₃COOH，拉 slider 到 100 M — 睇 pH 變 0，比 0.1 M HCl 仲低（5** trap）
  4. 撳「強 ↔ 弱」喺 HCl / CH₃COOH 之間 swap，留意 pH delta
  5. 下面 fair-compare strip 點個 cell 直接跳去嗰個 state
  6. 撳 NaOH / NH₃ — 試吓鹼性側嘅 dissociation + pOH 計算