pH
Ph roztoků je důležitá chemická vlastnost. Kyslík je mnohem elektronegativnější než vodík. Oba sdílené elektrony ve vazbě mezi kyslíkem a vodíkem mají tendenci trávit více času s atomem kyslíku než s vodíkem. Přestože naprostá většina molekul vody zůstává v kapalné vodě neporušená, v každém okamžiku několik jednotlivých atomů vodíku podlehne tlaku elektronegativního kyslíku a ztratí oba sdílené elektrony. Když k tomu dojde, kovalentní vazba se přeruší a uvolní se vodíkový iont (s kladným nábojem, protože ztratil elektron na kyslík, zkratka = H+). Zbývající část původní molekuly vody se nazývá hydroxidový ion (záporný náboj, protože si ponechal elektron navíc, zkratka = OH-). Přestože jsou v roztoku přítomny ve velmi malém množství, mohou mít ionty H+ a OH- obrovský vliv na vlastnosti roztoku, zejména pokud nejsou v rovnováze. V čisté vodě vzniká při každém hydroxidovém iontu vodíkový ion, takže je zde stejný počet aniontů a kationtů. Pokud však do vody přidáme rozpuštěnou látku, může se tato rovnováha změnit.
Kyselina chlorovodíková (HCl) je molekulární sloučenina, která snadno disociuje (odděluje se), protože chlor je silně elektronegativní. Po vložení do vody se kovalentní vazby HCl rozpadají za vzniku iontů H+ a Cl-, které zvyšují koncentraci iontů H+ v roztoku. Tím vzniká kyselý roztok, protože je v něm přítomno více iontů H+ než iontů OH-. Sloučeniny, které přidávají do roztoků ionty H+, se nazývají kyseliny. Naproti tomu existují také látky, jako je amoniak (NH3), které jsou zásady, protože způsobují snížení koncentrace iontů H+, čímž vzniká zásaditý roztok.
Protože štěpení molekul vody je velmi vzácné, je počet vodíkových a hydroxidových iontů v roztoku tak nepatrný, že k měření počtu přítomných vodíkových iontů používáme speciální vzorec založený na logaritmu, který nám dává lépe zvládnutelná čísla ve stupnici pH. Stupnice pH se pohybuje od 0 do 14 a vyjadřuje koncentraci vodíkových iontů (H+) v roztoku. Hodnota pH čisté vody je 7, což představuje 1 x 10-7 vodíkových iontů na jednu neporušenou molekulu vody. To je 
pouze jeden H+ ion na každých 10 milionů molekul H2O!“
Ve stupnici pH platí, že s rostoucí koncentrací H+ iontů se hodnota pH snižuje. To znamená, že nízká hodnota pH představuje vysokou koncentraci iontů H+ (kyselý roztok) a vysoká hodnota pH představuje nízkou koncentraci H+ (zásaditý roztok). A konečně, při každé celočíselné změně na stupnici pH se skutečná koncentrace iontů H+ změní desetkrát. Například změna pH ze 7 na 8 představuje pokles koncentrace vodíkových iontů z 1 ku 10 milionům na 1 ku 100 milionům.
tester pH
V této aktivitě budete určovat pH některých běžných domácích a potravinářských produktů.
Pufry
Proč nás zajímá pH roztoku? Většina tělesných buněk funguje pouze ve velmi úzkém rozmezí blízkém neutrálnímu pH. Enzymy, které nám pomáhají růst a rozmnožovat se, rozkládají potravu, kterou jíme, a pomáhají při dalších životně důležitých funkcích, pracují každý v určitém úzkém rozmezí pH. Aby se toto pH udrželo, jsou téměř ve všech živých roztocích přítomny pufry.
Pufr je jakákoli látka, která minimalizuje změny pH roztoku. Většina pufrů se skládá z kombinace slabé kyseliny a slabé báze, kde báze je aniont, který zůstane po disociaci (oddělení) slabé kyseliny a uvolnění iontů H+. Může to znít matoucí, ale ve skutečnosti se jedná o poměrně jednoduchou reakci tam a zpět, kdy pufr působí jako „přítel“ iontů H+, když je to nutné, ale také iontů OH-, když je to nutné, a udržuje tak stálou rovnováhu hodnoty pH.
Představte si rodinu se třemi dětmi. Pokud mají nejstarší a nejmladší dítě tendenci se často hádat, prostřední dítě často funguje jako „nárazník“ mezi oběma hádajícími se dětmi. Když v této situaci říkáme nárazník, myslíme tím, že prostřední dítě bude hrát hry starších dětí v době, kdy nejstarší dítě potřebuje pozornost, a hrát jednodušší, mladší dětské hry v době, kdy nejmladší dítě potřebuje pozornost. Tím, že prostřední dítě vychází vstříc potřebám každého z dětí, vytváří nárazník, který vede k tomu, že se děti méně zlobí. Pro prostřední dítě to možná není optimální nárazník, ale rodiče jsou díky tomu šťastnější!“
V roztocích se podobně chová chemický nárazník. Například kyselina uhličitá (H2CO3) je slabá kyselina. Když ji uvedeme do roztoku, malé množství kyseliny uhličité disociuje na ionty H+ a zbývající hydrogenuhličitanový aniont (HCO3-). Tím se zvyšuje koncentrace iontů H+ a snižuje se hodnota pH (směrem ke kyselině). Hydrogenuhličitanový ion je považován za slabou zásadu, protože pokud je v roztoku hodně iontů H+, reasociuje (chemicky se váže) s přebytečnými ionty H+ a znovu vytvoří slabou kyselinu, čímž se sníží koncentrace iontů H+ a hodnoty pH se zvýší (zpět k zásaditým).
Pufry udržují pH roztoku úpravou směru svých chemických reakcí (disociace nebo reasociace) v reakci na zvýšení nebo snížení koncentrace iontů H+, které může být způsobeno jinými látkami vstupujícími do roztoku nebo z něj vystupujícími. Pokud do pufrovaného roztoku přidáte silnou kyselinu, jako je kyselina chlorovodíková (HCl), vznikne náhle přebytek H+ iontů z disociace HCl. Pufry v roztoku zareagují tak, že navážou tyto přebytečné ionty H+ a znovu vytvoří slabou kyselinu, čímž spotřebují přebytečné ionty H+, takže pH může zůstat přibližně na stejné hodnotě i přes přídavek kyseliny. Přítomnost kyseliny uhličité/bikarbonátových iontů v krevním řečišti je jedním z hlavních způsobů, jak tělo reguluje pH krve, aby se zabránilo acidóze nebo alkalóze, což jsou oba život ohrožující stavy vyplývající ze změn hladiny pH krve.
.