Почніть із конкретного запитання. Рівняння буде потім: спочатку визначте, що можна спостерігати або виміряти, що змінюється і які величини пов’язані.
Зробіть прогноз
Змінюйте лише одну величину за раз. Так до обчислення можна передбачити, що має зрости, зменшитися або залишитися незмінним.
Поглибте розуміння
Завжди перевіряйте одиниці та порядок величини. Алгебра може бути правильною, навіть якщо фізична інтерпретація неможлива.
Mendeleev
Спочатку з’ясуйте, що означають символи, і лише потім підставляйте числа.
Активність, не просто концентрація
pH — логарифмічна міра активності йонів H⁺ у розчині: pH=−log₁₀a(H⁺). У розбавлених водних розчинах активність часто наближують концентрацією, але це модель, а не точне визначення. Сильна кислота — та, що майже повністю дисоціює; це не те саме, що концентрована кислота.
Точне термодинамічне визначення використовує безрозмірну активність. За низької йонної сили a≈c/c°, тому шкільне pH≈−log[H⁺] працює добре. У концентрованих електролітах коефіцієнти активності можуть суттєво змінювати результат.
Сильна кислота має великий ступінь дисоціації у воді; слабка встановлює рівновагу HA+H₂O⇌H₃O⁺+A⁻. Слово “сильна” описує рівноважну константу, а “концентрована” — кількість кислоти на об’єм.
Ka описує кислотну рівновагу, а pKa=−logKa. Менший pKa зазвичай означає сильнішу кислоту в заданому розчиннику. Для основ використовують Kb, а спряжені пари пов’язані через властивості розчинника.
Вода сама обмінюється протонами: 2H₂O⇌H₃O⁺+OH⁻. Добуток активностей задає Kw, який залежить від температури. Тому нейтральний pH дорівнює 7 лише приблизно біля 25 °C, а не за будь-якої температури.