pH 척도는 용액의 산성 또는 염기성 정도를 0에서 14까지의 수치로 나타낸 것으로, 7이 중성을 의미합니다. pH가 7보다 낮으면 산성, 7보다 높으면 염기성입니다. 이 척도는 용액 내 수소 이온(H⁺)의 농도를 기반으로 결정됩니다.

pH는 pH = -log[H⁺]라는 공식으로 계산하며, 여기서 [H⁺]는 용액의 수소 이온 농도입니다. 예를 들어 수소 이온 농도가 1×10⁻³ M인 경우, pH는 -log(1×10⁻³) = 3이 되어 산성 용액에 해당합니다.

산은 신맛이 나고 전기를 전도하며 청색 리트머스지를 붉게變색시키고, 양성자(H⁺ 이온)를 제공합니다. 염기는 쓴맛과 미끄러운 느낌이 있으며 붉은 리트머스지를 파랗게 변색시키고, 수산화 이온(OH⁻)을 제공하거나 양성자를 받습니다. 산의 pH는 7보다 작고, 염기의 pH는 7보다 큽니다.

중화 반응은 산과 염기가 반응하여 물과 염을 생성하는 과정입니다. 예컨대 염산(HCl)과 수산화나트륨(NaOH)은 반응하여 염화나트륨(NaCl)과 물(H₂O)을 생성합니다. 이 반응은 1:1의 정량 관계로 일어나며, 완전 반응 시 용액은 중성(pH 7)이 됩니다.