La definición
pH = −log10[H+], donde [H+] es la concentración de iones hidrógeno en mol/L. Cada unidad de pH es un cambio de diez veces en la concentración. A 25 °C, pH + pOH = 14.
Ácidos y bases fuertes
Los ácidos fuertes como el HCl se ionizan por completo, así que [H+] es igual a la concentración del ácido. El HCl 0,01 M tiene pH −log(0,01) = 2,00. Para una base fuerte, calcula el pOH a partir de [OH−] y réstalo de 14: el NaOH 0,01 M tiene pOH 2 y pH 12.
Ácidos débiles
Un ácido débil solo se ioniza en parte, según su constante de acidez Ka. Si el ácido no está muy diluido, [H+] ≈ √(Ka × C). Para ácido acético 0,1 M, pKa 4,76: √(10−4,76 × 0,1) = 1,3 × 10−3 M, así que el pH es de unos 2,9.
Tampones
Un tampón es un ácido débil con su base conjugada. La ecuación de Henderson-Hasselbalch da su pH: pH = pKa + log([A−] ÷ [HA]). Para un tampón acetato a pH 5,0 la proporción base/ácido es 105,0 − 4,76 = 1,74. Un tampón funciona mejor a menos de 1 unidad de su pKa.
Calculadoras
La Calculadora de pH trabaja con [H+], pOH, [OH−] y ácidos y bases fuertes o débiles. La Calculadora de tampones da la proporción y las cantidades de ácido y base para un tampón de una concentración y un volumen dados.