pH =-log[H+]
Valori di pH più bassi indicano concentrazioni più elevate di ioni idrogeno, mentre valori di pH più alti indicano concentrazioni più basse di ioni idrogeno.
Nel caso delle sostanze acide contengono più ioni idrogeno rispetto alle sostanze basiche. Quando un acido viene sciolto in acqua subisce una ionizzazione liberando ioni H+. Questo aumento del numero di ioni H+ nella soluzione porta ad un valore di pH più basso.
Ad esempio, quando l'acido cloridrico (HCl) viene sciolto in acqua, si dissocia negli ioni H+ e Cl-:
HCl → H+ + Cl-
Maggiore è la concentrazione di HCl, maggiore è la quantità di ioni H+ rilasciati, con conseguente abbassamento del valore del pH.
Le sostanze basiche, dette anche alcaline, invece, hanno una maggiore concentrazione di ioni idrossido (OH-) rispetto agli ioni idrogeno. Quando una base viene sciolta in acqua, subisce anche la ionizzazione, liberando ioni OH-. La maggiore concentrazione di ioni OH- porta ad una minore concentrazione di ioni H+, con conseguente valore di pH più elevato.
Ad esempio, quando l'idrossido di sodio (NaOH) viene sciolto in acqua, si dissocia negli ioni Na+ e OH-:
NaOH → Na+ + OH-
Maggiore è la concentrazione di NaOH, maggiore è la quantità di ioni OH- rilasciati, con conseguente aumento del valore del pH.
In sintesi, le sostanze acide hanno un valore di pH inferiore rispetto alle sostanze basiche a causa della maggiore concentrazione di ioni idrogeno presenti nelle soluzioni acide.