De formule
Hoe je de pH berekent
De pH meet hoe zuur of alkalisch een oplossing is, op een logaritmische schaal van de waterstofionconcentratie: pH = −log₁₀[H⁺]. Elke eenheid staat voor een factor tien verschil, dus pH 4 is tien keer zo zuur als pH 5 en honderd keer zo zuur als pH 6.
De schaal loopt in de gewone waterige scheikunde van 0 tot 14, met 7 als neutraal bij 25 °C. Geconcentreerde zuren en logen kunnen buiten dat bereik vallen, wat een negatieve pH of een waarde boven 14 oplevert.
Waarom de pH belangrijk is
De pH bepaalt hoe stoffen zich chemisch en biologisch gedragen: enzymen werken alleen binnen een nauw pH-bereik, metalen corroderen sneller bij lage pH, en veel reacties verlopen alleen bij een specifieke zuurgraad. Daarom is pH een van de meest gemeten grootheden in laboratoria, waterzuivering en de voedingsindustrie.
Enkele bekende referentiepunten: maagzuur rond 1,5, citroensap 2, zwarte koffie 5, zuiver water 7, bloed 7,4, zeewater 8,1, huishoudbleek 12,5. De pH van bloed wordt binnen ongeveer 0,05 eenheid gereguleerd.
Rekenvoorbeeld
Met de standaardwaarde — een waterstofionconcentratie van 0,0001 mol/L — is de pH −log₁₀(0,0001) = 4. De pOH komt daarmee op 14 − 4 = 10, en de hydroxideconcentratie is 10⁻¹⁸ mol/L.
De uitkomst interpreteren
Neutraal is alleen pH 7 bij 25 °C. De ionisatieconstante van water stijgt met de temperatuur, dus neutraal water van 50 °C heeft een pH van ongeveer 6,63 terwijl het nog steeds volkomen neutraal is.
Gangbaar is "potentiaal van waterstof". Sørensen, die de term in 1909 introduceerde, gebruikte de p voor het Duitse Potenz, macht — een verwijzing naar de macht van tien in de logaritme.
Ja, bij geconcentreerde sterke zuren waar de waterstofionconcentratie hoger is dan 1 mol/L. In de praktijk is voor zulke metingen activiteit in plaats van concentratie nodig om betekenisvol te zijn.