pH
Az oldatok pH-ja fontos kémiai tulajdonság. Az oxigén sokkal elektronegatívabb, mint a hidrogén. Az oxigén-hidrogén kötésben lévő mindkét megosztott elektron hajlamos több időt tölteni az oxigénatomnál, mint a hidrogénnél. Bár a vízmolekulák túlnyomó többsége sértetlen marad a folyékony vízben, bármelyik pillanatban néhány egyes hidrogénatom enged az elektronegatív oxigén nyomásának, és elveszíti mindkét megosztott elektronját. Amikor ez megtörténik, a kovalens kötés felszakad, és egy hidrogénion (pozitív töltésű, mert elvesztette elektronját az oxigénnel szemben, rövidítve = H+) szabadul fel. Az eredeti vízmolekula megmaradt részét hidroxidionnak nevezzük (negatív töltésű, mert megtartott egy plusz elektront, rövidítve = OH-). Bár a H+ és OH- ionok nagyon kis mennyiségben vannak jelen az oldatban, mégis óriási hatással lehetnek az oldat tulajdonságaira, különösen akkor, ha nincsenek egyensúlyban. Tiszta vízben minden egyes képződő hidroxidion egy hidrogéniont hoz létre, így az anionok és kationok száma egyenlő. Ha azonban egy oldott anyagot adunk a vízhez, ez az egyensúly megváltozhat.
A sósav (HCl) olyan molekuláris vegyület, amely könnyen disszociál (szétválik), mert a klór olyan erősen elektronegatív. Ha vízbe tesszük, a HCl kovalens kötései H+ és Cl- ionok keletkezésével szakadnak meg, amelyek növelik a H+ ionok koncentrációját az oldatban. Ez savas oldatot hoz létre, mivel több H+ ion van jelen, mint OH- ion. Azokat a vegyületeket, amelyek H+ ionokat adnak az oldatokhoz, savaknak nevezzük. Ezzel szemben vannak olyan anyagok is, mint az ammónia (NH3), amelyek bázisok, mert a H+ ionok koncentrációjának csökkenését okozzák, ami bázikus oldatot eredményez.
Mivel a vízmolekulák hasadása rendkívül ritka, az oldatban lévő hidrogén- és hidroxidionok száma olyan apró, hogy egy speciális logaritmus alapú képletet használunk a jelenlévő hidrogénionok számának mérésére, így kezelhetőbb számokat kapunk a pH-skálán. A pH-skála 0-tól 14-ig terjed, és az oldatban lévő hidrogénionok (H+) koncentrációját mutatja. A tiszta víz pH-ja 7, ami 1 x 10-7 hidrogéniont jelent minden egyes ép vízmolekulára. Ez 
csak egy H+ ion jut minden 10 millió H2O molekulára!
A pH-skálán a H+ ion koncentráció növekedésével a pH-értékek csökkennek. Ez azt jelenti, hogy az alacsony pH-érték magas H+ ionkoncentrációt (savas oldat), a magas pH-érték pedig alacsony H+ koncentrációt (bázikus oldat) jelent. Végül a pH-skála minden egyes egész számbeli változásával a tényleges H+-ion-koncentráció tízszeresére változik. Például egy 7-ről 8-ra történő pH-változás a hidrogénion-koncentráció 1:10 millióról 1:100 millióra történő csökkenését jelenti.
PH teszter
Ezzel a tevékenységgel néhány gyakori háztartási és élelmiszeripari termék pH-ját fogod meghatározni.
Puffer
Miért érdekel minket egy oldat pH-ja? A szervezet legtöbb sejtje csak egy nagyon szűk, semleges pH-értékhez közeli tartományban működik. Az enzimek, amelyek segítenek növekedni és szaporodni, lebontják a táplálékot, amit megeszünk, és egyéb létfontosságú funkciókban segítenek, mind egy meghatározott, szűk pH-tartományban működnek. Ennek a pH-értéknek a fenntartása érdekében szinte minden élő oldatban jelen vannak pufferek.
A puffer olyan anyag, amely minimalizálja az oldat pH-értékének változását. A legtöbb puffer egy gyenge sav és a gyenge bázis kombinációjából áll, ahol a bázis a gyenge sav disszociációja (szétválása) után megmaradó anion, amely H+ ionokat szabadít fel. Ez zavarosan hangozhat, de valójában egy meglehetősen egyszerű oda-vissza reakcióról van szó, ahol a puffer “barátként” viselkedik a H+ ionokkal szemben, amikor szükséges, de az OH- ionokkal szemben is, amikor szükséges, fenntartva a pH-érték állandó egyensúlyát.
Képzeljünk el egy háromgyermekes családot. Ha a legidősebb és a legfiatalabb gyermek hajlamos sokat veszekedni, a középső gyermek gyakran “pufferként” viselkedik a két veszekedő gyermek között. Amikor ebben a helyzetben pufferről beszélünk, azt értjük alatta, hogy a középső gyerek időnként idősebb gyerekjátékokat játszik, amikor a legidősebb gyereknek figyelemre van szüksége, és egyszerűbb, fiatalabb gyerekjátékokat játszik, amikor a legfiatalabb gyereknek figyelemre van szüksége. Azzal, hogy mindkét gyermek igényeinek megfelelően váltogat, a középső gyermek pufferolja a helyzetet, ami kevesebb dühös gyermeket eredményez. Lehet, hogy ez nem optimális a középső gyermek pufferének, de a szülőket boldogabbá teszi!
A kémiai puffer az oldatokban hasonlóan viselkedik. Például a szénsav (H2CO3) egy gyenge sav. Amikor oldatba kerül, egy kis mennyiségű szénsav H+ ionokra és a maradék bikarbonát anionra (HCO3-) disszociál. Ez növeli a H+ ionok koncentrációját és csökkenti a pH-értéket (savas irányba). A bikarbonátiont gyenge bázisnak tekintik, mert ha sok H+ -ion van az oldatban, akkor újra asszociál (kémiailag kötődik) a felesleges H+ -ionokkal, hogy újra gyenge savvá alakuljon, ami csökkenti a H+ -ionok koncentrációját, így a pH-értékek emelkednek (vissza a bázikus irányba).
A pufferek úgy tartják fenn az oldat pH-értékét, hogy kémiai reakcióik irányát (disszociálnak vagy újraasszociálnak) módosítják a H+ -ionok koncentrációjának növekedésére vagy csökkenésére reagálva, amelyet az oldatba kerülő vagy onnan távozó más anyagok okozhatnak. Ha egy erős savat, például sósavat (HCl) adunk egy pufferelt oldathoz, a HCl disszociációjából hirtelen többlet H+-ion keletkezik. Az oldatban lévő pufferek úgy reagálnak, hogy megkötik ezeket a felesleges H+ -ionokat a gyenge sav újraképződéséhez, felhasználva a felesleges H+ -ionokat, így a pH a sav hozzáadása ellenére is ugyanazon érték körül maradhat. A szénsav/bikarbonátion jelenléte a véráramban az egyik fő módja annak, hogy a szervezet szabályozza a vér pH-ját, hogy elkerülje az acidózist vagy az alkalózist, amelyek mindkettő a vér pH-szintjének változásából eredő életveszélyes állapot.